Die Auslegung eines Heizungssystems beginnt mit der Berechnung seiner Hauptparameter. Dies betrifft zunächst die optimale Belastung der Wärmeversorgung. Vor dem Kauf der erforderlichen Ausrüstung muss daher die Leistung des Heizungssystems berechnet werden: Kessel, Heizkörper, Pumpen, Batterien.
Warum ist Heizung notwendig?
Die entscheidende Aufgabe bei der Durchführung von Berechnungen ist die Optimierung weiterer Ausgaben. Die minimal erforderliche Leistung des Heizkessels wirkt sich direkt auf den Energieverbrauch aus. Die Einsparungen sollten jedoch im Rahmen des Zumutbaren liegen.
Der Hauptzweck der Wärmeversorgung ist die Aufrechterhaltung eines angenehmen Temperaturniveaus in Wohngebäuden. Dies wird durch die Nennleistung von Gusseisenheizkörpern, Wärmeverluste des Gebäudes und die Parameter des Kessels beeinflusst.
Für die richtige Auswahl der Geräte sollten deren Parameter korrekt berechnet werden. Dies kann mit speziellen Programmen oder unabhängig mit bestimmten Formeln erfolgen.
Darüber hinaus empfehlen Experten, die Kapazität des Heizkessels und anderer Systemkomponenten für Folgendes zu berechnen:
- Gerätekostenplanung. Je höher die Nennleistung des Kessels oder die Wärmeübertragung der Batterie ist, desto höher sind ihre Kosten. Infolgedessen wirkt sich dies auf das Budget der gesamten Veranstaltung für die Anordnung der Wärmeversorgung aus.
- Richtige Planung der Auslastung des Systems. Durch die korrekte Berechnung der Heizleistung der Pumpe können Sie die maximale und minimale Belastung des Geräts ermitteln, wenn Sie externe Faktoren ändern - die Außentemperatur in den Räumen des Hauses;
- System Verbesserung. Wenn hohe Heizkosten anfallen, ist deren Reduzierung eine Priorität, um die Wartung zu minimieren. Berechnen Sie dazu die Leistung der Heizbatterie und anderer Komponenten.
Nachdem Sie entschieden haben, dass es ohne Berechnung der Basisdaten unmöglich ist, Material und Zubehör für die Anordnung der Wärmeversorgung zu beschaffen, sollten Sie Berechnungsmethoden wählen. Zunächst werden die Eigenschaften jeder Komponente einzeln erkannt - der Kessel, die Kühlerpumpe. Dann werden ihre Parameter in das Heizprogramm eingegeben und erneut überprüft. Nach der gleichen Methode erfolgt die Berechnung der Heizung des Gewächshauses.
Die Art des verwendeten Energieträgers beeinflusst die Berechnung der Leistung eines Gasheizkessels. Es sollte im Voraus entschieden werden, welche Art von Gas verwendet wird - Hauptgas oder verflüssigt.
Bestimmung des Wärmeverlustes zu Hause
In der ersten Phase muss die Wärmemenge, die durch die Außenwände, Fenster und Türen des Gebäudes fließt, korrekt berechnet werden. Die Arbeit der Wärmeversorgung sollte diese Verluste ausgleichen, und auf der Grundlage der erhaltenen Daten wird eine weitere Berechnung der Kapazität der Umwälzpumpe für Heizung, Kessel und Batterien durchgeführt.
Bestimmender Parameter ist der Wärmeübertragungswiderstand von Wänden und Fensterstrukturen. Dies ist der inverse Indikator für die Wärmeleitfähigkeit von Materialien. Es ist unmöglich, eine Auswahl der Leistung eines Heizkessels zu treffen, ohne diese Werte zu kennen. Bevor Sie mit den Berechnungen beginnen, sollten Sie daher die Dicke der Wände und das Material herausfinden, aus dem sie bestehen.
Es wird empfohlen, sich mit dem Inhalt von SNiP II-3-79 sowie SNiP 23-02-2003 vertraut zu machen. Diese Dokumente geben die Standardwerte des Wärmeübertragungswiderstands für verschiedene Regionen Russlands an. Wenn Sie sie kennen, können Sie die Frage lösen, wie die Leistung eines Heizkörpers berechnet werden kann.Jedes Material hat einen bestimmten Wärmeübertragungswert. Daten zu den häufigsten für den Bau von Wohngebäuden können Standardtabellen entnommen werden.
Dies reicht jedoch nicht aus, um die Leistung von Stahlheizkörpern weiter zu berechnen. Darüber hinaus müssen Sie die Dicke der einzelnen Arten von Materialien ermitteln, die für den Bau von Wänden verwendet werden. Das Verhältnis dieses Wertes zum Wärmeübergangskoeffizienten ist der gewünschte Wert:
R = D / λ
Wo R. - Wärmeübertragungswiderstand;D. - Materialstärke;Λ - Wärmeübertragungswiderstand.
Damit wird zukünftig die benötigte Leistung des Heizkessels berechnet. Dieser Berechnungsschritt wird empfohlen. Nur wenn Sie den tatsächlichen Widerstand der Wände kennen, können Sie die Nennleistung des gesamten Heizungssystems bestimmen.
Bei der Berechnung wird die Windrose-Charakteristik jeder Region nicht berücksichtigt. Daten dazu wirken sich nur auf die Berechnung für Hochhäuser aus.
Merkmale zur Berechnung der Leistung verschiedener Heizkessel
Für die richtige Auswahl der Leistung des Heizkessels wird diese im Voraus anhand des Installationsortes, der Art des Heizsystems (offen, geschlossen) und der Art des verwendeten Brennstoffs festgelegt. Zusätzlich werden die Gesamtfläche des Hauses und sein Volumen berücksichtigt. Mit diesen Daten können Sie auf verschiedene Arten Berechnungen durchführen.
Die einfachste Methode zur Berechnung der Nennleistung von Heizgeräten besteht darin, nur die Fläche des Hauses zu verwenden. Hierfür wird ein Standardverhältnis angenommen, dass zum Heizen von 10 m² eines Raumes 1 kW Wärmeenergie aufgewendet werden muss. Diese Methode funktioniert nur für Gebäude mit guter Wärmedämmung und Standarddeckenhöhen. Sein Nachteil ist ein großer Fehler. Für ein Haus von 150 m² muss die Leistung des Heizkessels laut Berechnung ein Modell von 15 kW wählen.
Zusätzlich wird ein Korrekturfaktor angewendet, der vom Standort des Gebäudes abhängt. Dann sieht die endgültige Formel zur Berechnung der Leistung eines Gasheizkessels folgendermaßen aus:
W = (S / 10) * K.
Wo W. - Nennleistung des Kessels;S. - Bereich des Hauses;K. - Korrekturfaktor.
Für die zentralen Regionen Russlands ist K = 0,13; Für die nördlichen Breiten des Ego variiert der Wert zwischen 0,15 und 0,2. Bei Auswahl der Leistung des Wärmeversorgungskessels für die südlichen Regionen ist K = 0,08.
Genaue Berechnungen können nur nach einer vorläufigen Bestimmung des Wärmeübergangskoeffizienten der Wände durchgeführt werden. Diese Technik wurde oben beschrieben. Zuerst finden wir den Temperaturunterschied zwischen der erwärmten Luft auf der Straße und im Haus - Δt. Dann ist es notwendig, den Wärmeverlust zu bestimmen. Sie werden durch die Formel gefunden:
P = Δt / R.
Wo R. - Wärmeverlust zu Hause;Δt - Temperaturunterschied;R. - Wärmeübergangswiderstandskoeffizient.
Um die Leistung eines Gasheizkessels zu berechnen, ist es ferner erforderlich, die Fläche der Außenwände mit dem Wärmeverlust zu multiplizieren. Nehmen wir als Beispiel ein Haus mit einer Wandfläche von 127 m², der Wärmeübergangskoeffizient beträgt 0,502. Der optimale Wert von Δt sollte 55 betragen. In diesem Fall ist der Wärmeverlust pro 1 m² gleich:
P = 55 / 0,505 = 108 W / m²
Darauf basierend können Sie die Leistung des Heizkessels berechnen:
W = 127 · 108 = 13,7 kW
In Zukunft wird die Belastung des Heizsystems bei verschiedenen Werten von Δt bestimmt. Es wird empfohlen, ein Gerätemodell mit einem geringen Leistungsspielraum von 10-15% zu wählen. Dadurch wird die Wärmeversorgung erweitert, ohne dass der Kessel und die Heizkörper ausgetauscht werden müssen.
Für Wohnungen mit normaler Isolierung können Sie das Verhältnis von 41 Watt Wärme pro 1 m³ Fläche in einem Plattenhaus und 38 Watt in einem Backsteingebäude verwenden. Wenn die Wände isoliert waren, müssen Sie die obige Berechnung durchführen.
Berechnung der Leistung von Heizkörpern und Heizkörpern
Neben dem Kessel wirken sich jedoch die technischen Eigenschaften anderer Komponenten auf die Arbeit der Wärmeversorgung aus. Daher müssen Sie wissen, wie die Leistung der Heizbatterie berechnet wird.Tatsächlich findet im Raum eine Wärmeübertragung von Energie von heißem Wasser auf Luft statt.
Um die Leistung von Heizbatterien zu berechnen, muss deren Wärmeübertragung tatsächlich bestimmt werden. Dies ist der Name des Wärmeübertragungsprozesses von einem erhitzten Körper an die Luft in einem Raum. Es gibt mehrere Faktoren, die diesen Indikator beeinflussen. Das wichtigste ist das Herstellungsmaterial. Je niedriger der Wärmeübertragungswiderstand der Batterie ist, desto geringer ist der Wärmeverlust. Gleichzeitig muss jedoch der Effekt der Energiespeicherung berücksichtigt werden. Dies wird bei Gusseisenstrukturen beobachtet. Da zur Berechnung der Leistung der Heizbatterie der Füllstand mit heißem Wasser bekannt sein muss, sollte die Gesamtfläche der Struktur berechnet werden. Davon hängt auch die gesamte Wärmeübertragung ab.
Für Berechnungen ist es notwendig, Δt nach der folgenden Formel zu bestimmen:
Δt = ((Тпод-Тобр) / 2) -Тпом
Wo Tpod, Tobr und Tpom - Temperaturen im Abgabe-, Rücklauf- und Innenbereich.
Um die Leistung von Heizkörpern aus Gusseisen zu berechnen, benötigen Sie den Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten eines bestimmten Materials und die Gesamtfläche der Strukturen. Die erste kann aus Standardtabellen entnommen werden. Bei Bimetallmodellen werden bei der Berechnung der Leistung des Heizkörpers die Stahlkerne von Rohrleitungen und eine Aluminiumheizfläche berücksichtigt.
Die Berechnung erfolgt nach folgender Formel:
Q = Δt * k * S.
Wo Q. - spezifische Wärme des Heizkörpers;ZU - Wärmeleitfähigkeitskoeffizient;S. - Gesamtfläche der Struktur.
Auf diese Weise kann die Leistung der Heizbatterie berechnet werden. In der Praxis ist dies jedoch schwierig, da einige Faktoren unbekannt bleiben - die tatsächliche Wandstärke, zusätzliche Elemente, die bei der Herstellung verwendet werden. Auch bei der Berechnung der Kapazität der Wärmeversorgungsbatterie werden die Wärmeverluste im Raum nicht berücksichtigt.
Die meisten Hersteller geben die Nennleistung im Kühlerpass an. Dies erfolgt jedoch nur für einen thermischen Heizmodus. Auf der Grundlage der Passdaten des Produkts können Sie daher die Leistung des Wärmeversorgungsstrahlers genau berechnen.
Die tatsächlichen Wärmeübertragungsraten der Batterie hängen von der richtigen Installation ab. Bei der Berechnung der Leistung von Heizkörpern aus Stahl wird deren Position in Bezug auf Fensterbank, Boden und Wände im Raum nicht berücksichtigt.
Berechnung der Umwälzpumpenleistung
In geschlossenen Wärmeversorgungssystemen wird die Flüssigkeitszirkulation erzwungen. Vor der Berechnung der Heizleistung der Pumpe muss ein Wärmeversorgungsschema erstellt werden. Erst danach können wir mit der Berechnung beginnen.
Es gibt mehrere Parameter, die die Hauptmerkmale dieser Heizkomponente bestimmen. Die Pumpe zielt darauf ab, die Geschwindigkeit des Kühlmittels im System zu erhöhen. Darüber hinaus sollte es keine übermäßigen hydraulischen Belastungen erzeugen, Geräusche erhöhen. Deshalb ist es so wichtig, die Pumpenleistung für die Heizung richtig zu berechnen.
Um die Berechnungen durchzuführen, müssen Sie die folgenden Geräteeigenschaften herausfinden:
- Performance. Es charakterisiert die Wärmemenge, die pro Zeiteinheit mit einer Umwälzpumpe durch Rohrleitungen übertragen wird.
- Hydraulikwiderstand. Dies sind Druckverluste im Netz aufgrund von Wasserreibung an der Innenfläche der Wärmeversorgungskomponenten. Bei der Berechnung der Heizleistung der Pumpe ist dieser Indikator einer der bestimmenden, da die Durchflussmenge des Kühlmittels davon abhängt;
- Energieverbrauch. Dies wird vom Hersteller im Gerätepass angegeben. Sie wird durch die Eigenschaften des an den Pumpenrotor angeschlossenen Elektromotors bestimmt.
In der ersten Phase der Berechnung der Leistung der Umwälzpumpe zum Heizen sollte die Leistung berechnet werden. Dazu müssen Sie die notwendige Wärmeabgabe des Wärmeversorgungssystems ermitteln. Leistungsberechnungen werden nach folgender Formel durchgeführt:
Q = (0,86 * R) / (Tpod-Tob)
Wo Q. - Geräteleistung;R. - geschätzte Wärmeleistung W;Tpod und Tob - Wassertemperatur in den Vor- und Rücklaufheizungsrohren.
Der Hauptfaktor, der die Pumpenleistung beeinflusst, ist die Wärmeleistung des Systems. Berechnen Sie es am besten so genau wie möglich, um den Kauf eines Geräts mit unangemessenen Parametern zu vermeiden. Auch die Berechnung der Leistung der Pumpe zur Wärmeversorgung wird durch die Eigenschaften des Kühlmittels beeinflusst. Bei Verwendung von Frostschutzmitteln muss der Nennindikator um 10-15% erhöht werden, da ihre Dichte viel höher ist als die von destilliertem Wasser.
Der hydraulische Widerstand der Umwälzpumpe wird nach folgender Formel bestimmt:
H = 1,3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000
Wo R1 undR2 - Druckverlust an den Vor- und Rücklaufabschnitten der Leitung;L1 und L2 - die Länge der Pipelines;Z1 und Z2 - hydraulischer Widerstand der Systemkomponenten.
Der letzte Indikator zur Berechnung der Leistung der Pumpe für die Wärmeversorgung kann dem Gerätepass entnommen werden. Wenn keine vorhanden sind, wird empfohlen, die Daten aus der Tabelle zu verwenden.
|
Heizkomponente |
Hydraulikwiderstand, Pa |
| Kessel | 1000 bis 2000 |
| Thermostatventil | 5000 bis 10000 |
| Rührgerät | 2000 bis 4000 |
| Temperatursensor | 1000 bis 1500 |
Die Hersteller geben den hydraulischen Widerstand in der Größe der Wassersäule an. Jene. Dies ist ein Leistungsindikator, der das Wasser in einem vertikalen Rohr auf ein bestimmtes Niveau anheben kann.
Bei der Berechnung der Leistung der Umwälzpumpe für die Wärmeversorgung wird das Vorhandensein mehrerer Drehzahlmodi nicht berücksichtigt. In der Praxis können Sie mit dieser Funktion des Geräts die Geschwindigkeit des Kühlmittels optimieren und so das gesamte System ausgleichen.
Ist es schwierig, die Heizung eines Hauses oder eines Gewächshauses selbst genau zu berechnen? Zusätzlich zu den oben genannten Methoden wird empfohlen, spezielle Programme für die Wärmeversorgung zu verwenden. Dadurch werden die Ergebnisse überprüft und die maximale Genauigkeit der Berechnungen erreicht.
Das Video zeigt ein Beispiel für die Berechnung der Heizleistung mit einem speziellen Programm:
