חישוב עצמאי של כוחם של רכיבי מערכת החימום: משאבות זרימה, דוודים ורדיאטורים

העיצוב של כל מערכת חימום מתחיל בחישוב הפרמטרים העיקריים שלה. ראשית כל זה נוגע לעומס האופטימלי על אספקת החום. לכן, לפני שרוכשים את הציוד הדרוש, יש צורך לחשב את כוחה של מערכת החימום: דוודים, רדיאטורים, משאבות, סוללות.

מדוע חימום נחוץ?

המשימה המכריעה של ביצוע חישובים היא לבצע אופטימיזציה להוצאות נוספות. הספק הנדרש המינימלי של דוד החימום ישפיע ישירות על צריכת האנרגיה. אבל החיסכון צריך להיות בתבונה.

המטרה העיקרית של אספקת החום היא לשמור על רמת טמפרטורה נוחה בחצרים למגורים. זה מושפע מהעוצמה המדורגת של רדיאטורים מברזל יצוק, הפסדי חום של הבניין ופרמטרים של הדוד.

לבחירה נכונה של ציוד צריך לחשב נכונה את הפרמטרים שלו. ניתן לעשות זאת באמצעות תוכניות ייעודיות או באופן עצמאי, באמצעות נוסחאות מסוימות.

בנוסף, מומחים ממליצים לחשב את קיבולת דוד החימום ורכיבי מערכת אחרים עבור הדברים הבאים:

• תכנון עלויות ציוד. ככל שההספק המדורג של הדוד גדול יותר או העברת החום של הסוללה, כך עלותם גבוהה יותר. כתוצאה מכך, הדבר ישפיע על תקציב האירוע כולו על סידור אספקת החום;
• תזמון נכון של העומס במערכת. החישוב הנכון של כוח המשאבה לחימום יאפשר לכם לגלות את העומס המרבי והמינימלי על הציוד בעת שינוי גורמים חיצוניים - טמפרטורה בחוץ, בחדרי הבית;
• שדרוג מערכת. אם יש עלויות חימום גדולות, הפחתתן היא בעדיפות למזעור התחזוקה. לשם כך עליכם לחשב את עוצמת סוללת החימום ורכיבים אחרים.

לאחר שהחלטתם שללא חישוב הנתונים הבסיסיים, אי אפשר להמשיך ברכישת חומר ואביזרים להסדרת אספקת חום, עליכם לבחור שיטות חישוב. ראשית, המאפיינים של כל רכיב מוכרים באופן אינדיבידואלי - הדוד, משאבת הרדיאטור. ואז הפרמטרים שלהם נכנסים לתוכנית החימום ונבדקים שוב. באותה שיטה נעשה חישוב חימום החממה.

סוג המנשא האנרגטי שמשמש משפיע על חישוב הכוח של דוד חימום גז. יש להחליט מראש באיזה סוג גז ישמש - עיקרי או נוזלי.

קביעת אובדן החום בבית

בשלב הראשון יש צורך לחשב נכון את כמות החום שתעבור דרך הקירות החיצוניים, החלונות והדלתות של הבניין. עבודת אספקת החום אמורה לפצות על הפסדים אלה ועל סמך הנתונים שהושגו, תבוצע חישוב נוסף של קיבולת משאבת הסירקולציה לחימום, דוד וסוללות.

הפרמטר הקובע הוא עמידות העברת החום של קירות ומבני חלונות. זהו האינדיקטור ההפוך למוליכות התרמית של חומרים. אי אפשר לבחור את כוחו של דוד חימום מבלי לדעת את הערכים הללו. לכן, לפני שמתחילים בחישובים, עליך לברר את עובי הקירות והחומר ממנו הם עשויים.

מומלץ להכיר את התוכן של SNiP II-3-79, כמו גם את SNiP 23-02-2003. מסמכים אלה מציינים את הערכים הסטנדרטיים של התנגדות להעברת חום באזורים שונים ברוסיה. בהכרתם תוכלו לפתור את השאלה כיצד לחשב את כוחו של רדיאטור חימום.לכל חומר יש ערך העברת חום ספציפי. ניתן לקבל נתונים על הנפוצים ביותר לבניית בנייני מגורים משולחנות סטנדרטיים.

אבל זה לא מספיק כדי לחשב עוד יותר את כוחם של רדיאטורים לחימום פלדה. בנוסף, עליכם לברר את עובי כל סוג חומר המשמש לבניית קירות. היחס בין ערך זה למקדם העברת החום יהיה הערך הרצוי:

R = D / λ

איפה ר - התנגדות להעברת חום;ד - עובי החומר;Λ - התנגדות להעברת חום.

בעתיד, זה ישמש לחישוב הקיבולת הנדרשת של דוד החימום. מומלץ לבצע שלב חישוב זה. רק על ידי הכרת ההתנגדות בפועל של הקירות תוכלו לקבוע את ההספק המדורג של כל מערכת החימום.

במהלך החישוב, עליית הרוח האופיינית לכל אזור ספציפי אינה נלקחת בחשבון. הנתונים עליו משפיעים על החישוב רק לבניינים רבי קומות.

תכונות של חישוב כוחם של דודי חימום שונים

לבחירה נכונה של כוחו של דוד החימום, הוא נקבע מראש עם מיקום ההתקנה שלו, סוג מערכת אספקת החום (פתוחה, סגורה) וסוג הדלק המשמש. בנוסף, נלקחים בחשבון השטח הכולל של הבית ונפחו. נתונים אלה יאפשרו לכם לבצע חישובים בכמה דרכים.

השיטה הפשוטה ביותר לחישוב ההספק המדורג של ציוד חימום היא להשתמש רק בשטח הבית. לשם כך נלקח יחס סטנדרטי כי לחימום של 10 מ"ר בחדר יש צורך להוציא 1 קילוואט של אנרגיה תרמית. שיטה זו תעבוד רק עבור מבנים עם בידוד תרמי טוב וגבהי תקרה סטנדרטיים. החיסרון שלה הוא שגיאה גדולה. אז, עבור בית בשטח של 150 מ"ר, על פי החישוב, כוחו של דוד החימום יצטרך לבחור דגם של 15 קילוואט.

בנוסף מוחל גורם תיקון, התלוי במיקום הבניין. ואז הנוסחה הסופית לחישוב כוחו של דוד חימום גז תיראה כך:

W = (S / 10) * K

איפה W - כוח מדורג של הדוד;ס - שטח הבית;ק - גורם התיקון.

עבור האזורים המרכזיים ברוסיה, K = 0.13; עבור קווי הרוחב הצפוניים של האגו, הערך משתנה בין 0.15 ל 0.2. בעת בחירת הקיבולת של דוד אספקת החום עבור האזורים הדרומיים K = 0.08.

חישובים מדויקים יכולים להיעשות רק לאחר קביעה ראשונית של מקדם העברת החום של הקירות. טכניקה זו תוארה לעיל. ראשית, אנו מוצאים את ההבדל בטמפרטורה בין האוויר המחומם ברחוב ובבית - Δt. אז יש צורך לקבוע את אובדן החום. הם נמצאים על ידי הנוסחה:

P = Δt / R

איפה ר - איבוד חום בבית;Δt - הבדלי טמפרטורה;ר - מקדם התנגדות להעברת חום.

יתר על כן, כדי לחשב את כוחו של דוד חימום גז, יש להכפיל את שטח הקירות החיצוניים על ידי איבוד חום. כדוגמה, קחו בית עם שטח קיר 127 מ"ר, המקדם של התנגדות להעברת חום הוא 0.502. הערך האופטימלי של Δt צריך להיות 55. במקרה זה, אובדן החום לכל 1 מ"ר יהיה שווה ל:

P = 55 / 0.505 = 108 W / m²

בהתבסס על זה, אתה יכול לחשב את הקיבולת של דוד החימום:

W = 127 * 108 = 13.7 קילוואט

בעתיד נקבע העומס על מערכת החימום בערכים שונים של Δt. מומלץ לבחור דגם של ציוד עם מרווח כוח קטן - 10-15%. זה ירחיב את אספקת החום מבלי להחליף את הדוד והרדיאטורים.

עבור דירות עם בידוד רגיל, אתה יכול לקחת את היחס של 41 וואט חום לכל 1 מ"ר שטח בבית פאנל ו 38 וואט בבניין לבנים. אם הקירות היו מבודדים, עליכם לבצע את החישוב שלמעלה.

חישוב כוחם של רדיאטורים ורדיאטורים

אך בנוסף לדוד, ביצועי אספקת החום מושפעים מהמאפיינים הטכניים של רכיבים אחרים. לכן עליכם לדעת לחשב את עוצמת סוללת החימום.למעשה, יש העברת אנרגיה תרמית ממים חמים לאוויר בחדר.

כדי לחשב את כוחם של סוללות חימום, יש צורך לקבוע בפועל את העברת החום שלהם. זהו שם תהליך העברת החום מגוף מחומם לאוויר בחדר. ישנם כמה גורמים המשפיעים על אינדיקטור זה. העיקרי הוא חומר הייצור. ככל שהתנגדות העברת החום של הסוללה נמוכה יותר, כך אובדן החום נמוך יותר. עם זאת, יחד עם זאת, יש לקחת בחשבון את ההשפעה של אחסון אנרגיה. זה נצפה במבני ברזל יצוק. מכיוון לחישוב כוחה של סוללת החימום, יש לדעת את רמת מילויו במים חמים - יש לחשב את שטח המבנה הכולל. העברת החום הכוללת תלויה גם בכך.

לצורך חישובים, יש לקבוע את זה על ידי הנוסחה הבאה:

Δt = ((Тпод-Тобр) / 2) -Тпом

איפה Tpod, טובר ו טפום - טמפרטורות במתן צינור החזרה ובבית.

כדי לחשב את כוחם של רדיאטורי חימום מברזל יצוק, תזדקק למקדם המוליכות התרמית של חומר מסוים ולאזור הכולל של מבנים. הראשון ניתן לקחת מטבלאות רגילות. עבור דגמים בימתיים, חישוב כוחו של רדיאטור החימום לוקח בחשבון את ליבות הפלדה של צינורות ומשטח החימום האלומיניום.

החישוב מבוצע על פי הנוסחה הבאה:

ש = Δt * k * S

איפה ש - חום ספציפי של הרדיאטור;ל - מקדם מוליכות תרמית;ס - שטח המבנה הכולל.

בדרך זו ניתן לחשב את כוחה של סוללת החימום. עם זאת, בפועל זה קשה, מכיוון שמספר גורמים נותרו לא ידועים - עובי הקיר בפועל, אלמנטים נוספים המשמשים בייצור. כמו כן, בחישוב הקיבולת של סוללת אספקת החום, הפסדי החום בחדר אינם נלקחים בחשבון.

מרבית היצרנים מציינים את ההספק המדורג בדרכון הרדיאטור. אבל זה נעשה רק עבור מצב תרמי אחד של חימום. לכן, אם ניקח את נתוני הדרכון של המוצר כבסיס, אתה יכול לחשב במדויק את עוצמת רדיאטור אספקת החום.

שיעורי העברת החום בפועל של הסוללה תלויים בהתקנה הנכונה. בעת חישוב כוחם של רדיאטורים לחימום פלדה, מיקומם ביחס לאדן החלון, הרצפה והקירות בחדר אינו נלקח בחשבון.

חישוב כוח משאבת זרימה

במערכות אספקת חום סגורות נאלצת זרימת הנוזלים. לפני שמחשבים את כוח המשאבה לחימום, יש צורך להכין תוכנית אספקת חום. רק לאחר מכן נוכל להתחיל לחשב.

ישנם כמה פרמטרים שקובעים את המאפיינים העיקריים של רכיב חימום זה. המשאבה מכוונת להגדיל את מהירות נוזל הקירור במערכת. בנוסף, זה לא אמור ליצור עומסים הידראוליים מוגזמים, להגביר את הרעש. לכן חשוב כל כך לחשב נכון את עוצמת המשאבה לחימום.

כדי לבצע את החישובים, עליך לברר את מאפייני הציוד הבאים:

• ביצועים. זה מאפיין את כמות החום המועברת לזמן יחידה דרך צינורות באמצעות משאבת זרימה;
• התנגדות הידראולית. אלה הם הפסדי לחץ בחשמל כתוצאה מחיכוך מים על פני השטח הפנימיים של רכיבי אספקת החום. בעת חישוב כוחה של המשאבה לחימום, מחוון זה הוא אחד הקובעים, מכיוון שקצב הזרימה של נוזל הקירור תלוי בו;
• צריכת חשמל. היצרן מצוין בדרכון המכשיר. זה נקבע על ידי מאפייני המנוע החשמלי המחובר לרוטור המשאבה.

בשלב הראשון של חישוב כוחה של משאבת הסירקולציה לחימום, יש לחשב את הביצועים. לשם כך עליכם לברר את תפוקת החום הנדרשת של מערכת אספקת החום. חישובי הביצועים מבוצעים על פי הנוסחה הבאה:

Q = (0.86 * R) / (Tpod-Tob)

איפה ש - ביצועי מכשיר;ר - כוח תרמי משוער, W;Tpod ו טוב - טמפרטורת המים בצינורות החימום של האספקה ​​והחזרה.

הגורם העיקרי המשפיע על ביצועי המשאבה הוא העוצמה התרמית של המערכת. עדיף לחשב אותו בצורה מדויקת ככל האפשר על מנת להימנע מקניית מכשיר עם פרמטרים לא הולמים. כמו כן, חישוב כוח המשאבה לאספקת החום מושפע מהתכונות של נוזל הקירור. במקרה של שימוש נגד קפיצים, יש להגדיל את המחוון הנומינלי ב- 10-15%, מכיוון שצפיפותם גבוהה בהרבה מזו של מים מזוקקים.

ההתנגדות ההידראולית של משאבת הסירקולציה נקבעת על ידי הנוסחה הבאה:

H = 1.3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000

איפה R1 וR2 - ירידה בלחץ על קטעי האספקה ​​והחזרה של הקו;L1 ו L2 - אורך הצינורות;Z1 ו Z2 - התנגדות הידראולית של רכיבי המערכת.

את המחוון האחרון לחישוב כוח המשאבה לאספקת חום ניתן לקחת מדרכון המכשיר. אם אין כאלה, מומלץ להשתמש בנתונים מהטבלה.

רכיב חימום	התנגדות הידראולית, פ
דוד	1000 עד 2000
שסתום תרמוסטטי	5000 עד 10000
מיקסר	2000 עד 4000
חיישן טמפרטורה	1000 עד 1500

היצרנים מציינים התנגדות הידראולית בעוצמת עמוד המים. אלה. זהו אינדיקטור לכוח, שמסוגל להעלות מים בצינור אנכי לרמה מסוימת.

בעת חישוב הכוח של משאבת הסירקולציה לאספקת חום, לא נלקחת בחשבון נוכחות של כמה מצבי מהירות. למרות שבפועל, באמצעות פונקציה זו של המכשיר, תוכלו לבצע אופטימיזציה למהירות נוזל הקירור, ובכך לאזן את המערכת כולה.

האם קשה לבצע בעצמו חישוב מדויק של חימום בית או חממה? בנוסף לשיטות לעיל, מומלץ להשתמש בתוכנות ייעודיות לאספקת חום. פעולה זו תאמת את התוצאות ותשיג דיוק מרבי של חישובים.

הסרטון מציג דוגמה לחישוב כוח החימום באמצעות תוכנית מיוחדת: