La progettazione di qualsiasi sistema di riscaldamento inizia con il calcolo dei suoi parametri principali. Innanzitutto, si tratta del carico ottimale sull'apporto di calore. Pertanto, prima di acquistare l'attrezzatura necessaria, è necessario calcolare la potenza del sistema di riscaldamento: caldaie, radiatori, pompe, batterie.
Perché è necessario il riscaldamento?
Il compito decisivo di eseguire calcoli è ottimizzare ulteriori spese. La potenza minima richiesta della caldaia di riscaldamento influirà direttamente sul consumo di energia. Ma i risparmi dovrebbero essere ragionevoli.
Lo scopo principale dell'approvvigionamento di calore è di mantenere un livello di temperatura confortevole nei locali residenziali. Ciò è influenzato dalla potenza nominale dei radiatori in ghisa, dalle perdite di calore dell'edificio e dai parametri della caldaia.
Per la corretta selezione delle apparecchiature dovrebbe calcolare correttamente i suoi parametri. Questo può essere fatto usando programmi specializzati o indipendentemente, usando alcune formule.
Inoltre, gli esperti raccomandano di calcolare la capacità della caldaia di riscaldamento e di altri componenti del sistema per quanto segue:
- Pianificazione dei costi delle apparecchiature. Maggiore è la potenza nominale della caldaia o il trasferimento di calore della batteria, maggiore è il loro costo. Di conseguenza, ciò influenzerà il budget dell'intero evento sulla disposizione dell'approvvigionamento di calore;
- Pianificazione corretta del carico sul sistema. Il corretto calcolo della potenza della pompa per il riscaldamento ti permetterà di scoprire il carico massimo e minimo sull'apparecchiatura quando si cambiano i fattori esterni - temperatura in strada, nei locali della casa;
- Aggiornamento del sistema. Se ci sono grandi costi di riscaldamento, ridurli è una priorità per ridurre al minimo la manutenzione. Per fare ciò, calcolare la potenza della batteria di riscaldamento e di altri componenti.
Avendo deciso che senza calcolare i dati di base, è impossibile procedere con l'approvvigionamento di materiale e accessori per l'organizzazione dell'approvvigionamento di calore, è necessario scegliere i metodi di calcolo. Innanzitutto, le caratteristiche di ciascun componente sono riconosciute individualmente: la caldaia, la pompa del radiatore. Quindi i loro parametri vengono inseriti nel programma di riscaldamento e ricontrollati. Con lo stesso metodo, viene eseguito il calcolo del riscaldamento della serra.
Il tipo di vettore energetico utilizzato influenza il calcolo della potenza di una caldaia a gas. Dovrebbe essere deciso in anticipo quale tipo di gas verrà utilizzato - principale o liquefatto.
Determinazione della perdita di calore a casa
Nella prima fase, è necessario calcolare correttamente la quantità di calore che attraverserà le pareti esterne, le finestre e le porte dell'edificio. Il lavoro della fornitura di calore dovrebbe compensare tali perdite e, sulla base dei dati ottenuti, verranno eseguiti ulteriori calcoli della capacità della pompa di circolazione per riscaldamento, caldaia e batterie.
Il parametro determinante è la resistenza al trasferimento di calore di pareti e strutture di finestre. Questo è l'indicatore inverso della conducibilità termica dei materiali. È impossibile effettuare una selezione della potenza di una caldaia senza conoscere questi valori. Pertanto, prima di iniziare i calcoli, è necessario scoprire lo spessore delle pareti e il materiale con cui sono realizzati.
Si consiglia di acquisire familiarità con il contenuto di SNiP II-3-79 e SNiP 23-02-2003. Questi documenti indicano i valori standard della resistenza al trasferimento di calore per varie regioni della Russia. Conoscendoli, puoi risolvere la domanda su come calcolare la potenza di un radiatore di riscaldamento.Ogni materiale ha un valore di trasferimento di calore specifico. I dati sui più comuni per la costruzione di edifici residenziali possono essere presi da tabelle standard.
Ma questo non è sufficiente per calcolare ulteriormente la potenza dei radiatori di riscaldamento in acciaio. Inoltre, dovrai scoprire lo spessore di ogni tipo di materiale utilizzato per la costruzione di pareti. Il rapporto tra questo valore e il coefficiente di trasferimento del calore sarà il valore desiderato:
R = D / λ
Dove R - resistenza al trasferimento di calore;D - spessore materiale;Λ - resistenza al trasferimento di calore.
In futuro, questo verrà utilizzato per calcolare la capacità richiesta della caldaia di riscaldamento. Si consiglia questo passaggio di calcolo. Solo conoscendo l'effettiva resistenza delle pareti è possibile determinare la potenza nominale dell'intero sistema di riscaldamento.
Durante il calcolo, la rosa dei venti caratteristica di ciascuna regione specifica non viene presa in considerazione. I dati su di essa influiscono sul calcolo solo per grattacieli.
Funzionalità di calcolo della potenza di varie caldaie per riscaldamento
Per la corretta selezione della potenza della caldaia di riscaldamento, viene determinato in anticipo con la sua posizione di installazione, il tipo di sistema di alimentazione del calore (aperto, chiuso) e il tipo di combustibile utilizzato. Inoltre, vengono prese in considerazione l'area totale della casa e il suo volume. Questi dati ti permetteranno di fare calcoli in diversi modi.
Il metodo più semplice per calcolare la potenza nominale delle apparecchiature di riscaldamento consiste nell'utilizzare solo l'area della casa. Per questo, viene considerato un rapporto standard che per il riscaldamento di 10 m² di una stanza è necessario spendere 1 kW di energia termica. Questo metodo funziona solo per edifici con un buon isolamento termico e altezze del soffitto standard. Lo svantaggio è un errore di grandi dimensioni. Quindi, per una casa con una superficie di 150 m², secondo il calcolo, la potenza della caldaia di riscaldamento dovrà scegliere un modello di 15 kW.
Inoltre, viene applicato un fattore di correzione, che dipende dalla posizione dell'edificio. Quindi la formula finale per il calcolo della potenza di una caldaia a gas sarà così:
W = (S / 10) * K
Dove W - potenza nominale della caldaia;S - area della casa;K - fattore di correzione.
Per le regioni centrali della Russia, K = 0,13; per le latitudini settentrionali dell'ego, il valore varia da 0,15 a 0,2. Quando si seleziona la capacità della caldaia per la fornitura di calore per le regioni meridionali K = 0,08.
I calcoli esatti possono essere eseguiti solo dopo una determinazione preliminare del coefficiente di trasferimento del calore delle pareti. Questa tecnica è stata descritta sopra. Innanzitutto, troviamo la differenza di temperatura tra l'aria riscaldata in strada e in casa - Δt. Quindi è necessario determinare la perdita di calore. Si trovano con la formula:
P = Δt / R
Dove R - perdita di calore a casa;At - differenza di temperatura;R - coefficiente di resistenza al trasferimento di calore.
Inoltre, per calcolare la potenza di una caldaia per riscaldamento a gas, è necessario moltiplicare l'area delle pareti esterne per perdita di calore. Ad esempio, prendi una casa con una superficie di parete di 127 m², il coefficiente di resistenza al trasferimento di calore è 0,502. Il valore ottimale di Δt dovrebbe essere 55. In questo caso, la perdita di calore per 1 m² sarà pari a:
P = 55 / 0,505 = 108 W / m²
Sulla base di questo, è possibile calcolare la capacità della caldaia di riscaldamento:
W = 127 * 108 = 13,7 kW
In futuro, il carico sull'impianto di riscaldamento viene determinato a vari valori di Δt. Si consiglia di scegliere un modello di equipaggiamento con un piccolo margine di potenza - 10-15%. Ciò espanderà la fornitura di calore senza sostituire la caldaia e i radiatori.
Per gli appartamenti con isolamento normale, puoi prendere il rapporto di 41 watt di calore per 1 m³ di spazio in una casa a pannelli e 38 watt in un edificio di mattoni. Se i muri erano isolati, dovrai fare il calcolo sopra.
Calcolo della potenza di radiatori e radiatori
Oltre alla caldaia, le prestazioni di fornitura di calore sono influenzate dalle caratteristiche tecniche di altri componenti. Pertanto, è necessario sapere come calcolare la potenza della batteria di riscaldamento.In effetti, c'è un trasferimento termico di energia dall'acqua calda all'aria nella stanza.
Per calcolare la potenza delle batterie di riscaldamento, è necessario determinare effettivamente il loro trasferimento di calore. Questo è il nome del processo di trasferimento del calore da un corpo riscaldato all'aria in una stanza. Esistono diversi fattori che influenzano questo indicatore. Il principale è il materiale di fabbricazione. Minore è la resistenza al trasferimento di calore della batteria, minore è la perdita di calore. Tuttavia, insieme a questo, si deve tener conto dell'effetto dell'accumulo di energia. Questo si osserva nelle strutture in ghisa. Poiché per calcolare la potenza della batteria di riscaldamento, è necessario conoscere il livello di riempimento con acqua calda, è necessario calcolare l'area totale della struttura. Anche il trasferimento di calore totale dipende da questo.
Per i calcoli, è necessario determinare Δt con la seguente formula:
Δt = ((Тпод-Тобр) / 2) -Тпом
Dove ISdP, Tobr e Tpom - temperature nella mandata, nel tubo di ritorno e all'interno.
Per calcolare la potenza dei radiatori di riscaldamento in ghisa, è necessario il coefficiente di conducibilità termica di un particolare materiale e l'area totale delle strutture. Il primo può essere preso da tabelle standard. Per i modelli bimetallici, il calcolo della potenza del radiatore di riscaldamento tiene conto dei nuclei di acciaio delle tubazioni e della superficie di riscaldamento in alluminio.
Il calcolo viene eseguito secondo la seguente formula:
Q = Δt * k * S
Dove Q - calore specifico del radiatore;PER - coefficiente di conducibilità termica;S - area totale della struttura.
In questo modo è possibile calcolare la potenza della batteria di riscaldamento. Tuttavia, in pratica questo è difficile, poiché diversi fattori rimangono sconosciuti: lo spessore effettivo delle pareti, elementi aggiuntivi utilizzati nella fabbricazione. Inoltre, il calcolo della potenza della batteria di alimentazione di calore non tiene conto della perdita di calore nella stanza.
La maggior parte dei produttori indica la potenza nominale nel passaporto del radiatore. Ma questo viene fatto solo per una modalità termica di riscaldamento. Pertanto, prendendo come base i dati del passaporto del prodotto, è possibile calcolare con precisione la potenza del radiatore di alimentazione di calore.
Le effettive velocità di trasferimento del calore della batteria dipendono dalla corretta installazione. Nel calcolare la potenza dei radiatori di riscaldamento in acciaio, la loro posizione rispetto al davanzale, al pavimento e alle pareti nella stanza non viene presa in considerazione.
Calcolo della potenza della pompa di circolazione
Nei sistemi di fornitura di calore chiusi, la circolazione del fluido è forzata. Prima di calcolare la potenza della pompa per il riscaldamento, è necessario elaborare uno schema di fornitura di calore. Solo dopo questo possiamo iniziare a calcolare.
Esistono diversi parametri che determinano le caratteristiche principali di questo componente di riscaldamento. La pompa ha lo scopo di aumentare la velocità del liquido di raffreddamento nel sistema. Inoltre, non dovrebbe creare eccessivi carichi idraulici, aumentare il rumore. Ecco perché è così importante calcolare correttamente la potenza della pompa per il riscaldamento.
Per eseguire i calcoli, è necessario scoprire le seguenti caratteristiche dell'attrezzatura:
- Prestazione. Caratterizza la quantità di calore trasferito per unità di tempo attraverso le tubazioni utilizzando una pompa di circolazione;
- Resistenza idraulica. Si tratta di perdite di carico nella rete dovute all'attrito dell'acqua sulla superficie interna dei componenti di alimentazione del calore. Nel calcolare la potenza della pompa per il riscaldamento, questo indicatore è uno di quelli determinanti, poiché la portata del liquido di raffreddamento dipende da esso;
- Consumo di energia. È indicato dal produttore nel passaporto del dispositivo. È determinato dalle caratteristiche del motore elettrico collegato al rotore della pompa.
Nella prima fase del calcolo della potenza della pompa di circolazione per il riscaldamento, è necessario calcolare le prestazioni. Per fare ciò, è necessario scoprire la potenza termica necessaria del sistema di fornitura di calore. I calcoli delle prestazioni vengono eseguiti secondo la seguente formula:
Q = (0.86 * R) / (Tpod-Tob)
Dove Q - prestazioni del dispositivo;R - potenza termica stimata, W;ISdP e Essere - temperatura dell'acqua nei tubi di riscaldamento di mandata e ritorno.
Il fattore principale che influenza le prestazioni della pompa è la potenza termica del sistema. È meglio calcolarlo nel modo più preciso possibile per evitare l'acquisto di un dispositivo con parametri inappropriati. Inoltre, il calcolo della potenza della pompa per l'alimentazione di calore è influenzato dalle caratteristiche del liquido di raffreddamento. Nel caso di utilizzo di antigelo, l'indicatore nominale deve essere aumentato del 10-15%, poiché la loro densità è molto superiore a quella dell'acqua distillata.
La resistenza idraulica della pompa di circolazione è determinata dalla seguente formula:
H = 1.3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000
Dove R1 eR2 - perdita di carico nelle sezioni di alimentazione e di ritorno della linea;L1 e L2 - la lunghezza delle condotte;Z1 e Z2 - resistenza idraulica dei componenti del sistema.
L'ultimo indicatore per il calcolo della potenza della pompa per l'alimentazione di calore può essere preso dal passaporto del dispositivo. Se non ce ne sono, si consiglia di utilizzare i dati della tabella.
|
Componente di riscaldamento |
Resistenza idraulica, Pa |
| Caldaia | 1000 a 2000 |
| Valvola termostatica | Da 5000 a 10000 |
| miscelatore | 2000 a 4000 |
| termometro | 1000 a 1500 |
I produttori indicano la resistenza idraulica nella grandezza della colonna d'acqua. Coloro. Questo è un indicatore di potenza, che è in grado di sollevare l'acqua in un tubo verticale a un certo livello.
Nel calcolare la potenza della pompa di circolazione per l'alimentazione di calore, la presenza di diverse modalità di velocità non viene presa in considerazione. Sebbene in pratica, utilizzando questa funzione del dispositivo, è possibile ottimizzare la velocità del liquido di raffreddamento, bilanciando così l'intero sistema.
È difficile fare un calcolo accurato del riscaldamento di una casa o di una serra da solo? Oltre ai metodi di cui sopra, si consiglia di utilizzare programmi specializzati per l'approvvigionamento di calore. Ciò verificherà i risultati e raggiungerà la massima precisione dei calcoli.
Il video mostra un esempio di calcolo della potenza di riscaldamento mediante un programma specializzato:
