Bet kurios šildymo sistemos projektavimas prasideda nuo pagrindinių jos parametrų apskaičiavimo. Visų pirma, tai susiję su optimalia šilumos tiekimo apkrova. Todėl prieš įsigydami reikalingą įrangą, būtina apskaičiuoti šildymo sistemos galią: katilai, radiatoriai, siurbliai, akumuliatoriai.
Kodėl reikalingas šildymas?
Lemiama užduotis atliekant skaičiavimus yra optimizuoti tolesnes išlaidas. Mažiausia reikalinga šildymo katilo galia tiesiogiai paveiks energijos sąnaudas. Tačiau santaupos turėtų būti pagrįstos.
Pagrindinis šilumos tiekimo tikslas yra palaikyti komfortišką temperatūrą gyvenamosiose patalpose. Tam įtakos turi ketaus radiatorių vardinė galia, pastato šilumos nuostoliai ir katilo parametrai.
Norėdami teisingai pasirinkti įrangą, turėtumėte teisingai apskaičiuoti jos parametrus. Tai galima padaryti naudojant specializuotas programas arba savarankiškai, naudojant tam tikras formules.
Be to, ekspertai rekomenduoja apskaičiuoti šildymo katilo ir kitų sistemos komponentų galią:
- Įrangos išlaidų planavimas. Kuo didesnė vardinė katilo galia ar akumuliatoriaus šilumos perdavimas, tuo didesnė jų kaina. Dėl to tai turės įtakos viso renginio biudžetui dėl šilumos tiekimo organizavimo;
- Teisingas sistemos apkrovos planavimas. Teisingas šildymo siurblio galios apskaičiavimas leis sužinoti maksimalią ir mažiausią įrangos apkrovą keičiant išorinius veiksnius - temperatūrą lauke, namo kambariuose;
- Sistemos atnaujinimas. Jei yra didelių šildymo išlaidų, norint sumažinti techninę priežiūrą prioritetas yra jų sumažinimas. Norėdami tai padaryti, turite apskaičiuoti šildymo akumuliatoriaus ir kitų komponentų galią.
Nusprendę, kad neskaičiavus pagrindinių duomenų, neįmanoma tęsti medžiagų ir priedų, skirtų šilumos tiekimui organizuoti, pirkimo, turėtumėte pasirinkti skaičiavimo metodus. Pirma, kiekvieno komponento savybės yra atskirai atpažįstamos - katilas, radiatoriaus siurblys. Tada jų parametrai įvedami į šildymo programą ir dar kartą tikrinami. Tuo pačiu metodu apskaičiuojamas šiltnamio šildymas.
Naudojamo energijos nešiklio tipas turi įtakos apskaičiuojant dujinio šildymo katilo galią. Iš anksto turėtų būti nuspręsta, kokios rūšies dujos bus naudojamos - pagrindinės ar suskystintos.
Šilumos nuostolių namuose nustatymas
Pirmajame etape būtina teisingai apskaičiuoti šilumos kiekį, kuris pateks per pastato išorines sienas, langus ir duris. Šilumos tiekimo darbai turėtų kompensuoti šiuos nuostolius ir, remiantis gautais duomenimis, bus toliau apskaičiuojamas šildymo, katilo ir akumuliatorių cirkuliacinio siurblio galingumas.
Nustatomasis parametras yra sienų ir langų konstrukcijų šilumos perdavimo varža. Tai yra atvirkštinis medžiagų šilumos laidumo rodiklis. Nežinant šių verčių, neįmanoma pasirinkti šildymo katilo galios. Todėl, prieš pradėdami skaičiavimus, turėtumėte sužinoti sienų storį ir medžiagą, iš kurios jie pagaminti.
Rekomenduojama susipažinti su SNiP II-3-79, taip pat su SNiP 23-02-2003, turiniu. Šie dokumentai nurodo įvairių Rusijos regionų standartines atsparumo šilumos perdavimui vertes. Žinodami juos, galite išspręsti klausimą, kaip apskaičiuoti šildymo radiatoriaus galią.Kiekviena medžiaga turi specifinę šilumos perdavimo vertę. Duomenis apie dažniausiai gyvenamųjų pastatų statybą galima paimti iš standartinių lentelių.
Bet to nepakanka norint toliau apskaičiuoti plieninių šildymo radiatorių galią. Be to, turėsite sužinoti kiekvienos rūšies medžiagos, naudojamos sienų statybai, storį. Šios vertės ir šilumos perdavimo koeficiento santykis bus pageidaujama:
R = D / λ
Kur R - šilumos perdavimo varža;D - medžiagos storis;Λ - šilumos perdavimo varža.
Ateityje tai bus naudojama apskaičiuojant reikiamą šildymo katilo galingumą. Šis skaičiavimo žingsnis yra rekomenduojamas. Tik žinodami tikrąjį sienų pasipriešinimą, galite nustatyti visos šildymo sistemos vardinę galią.
Skaičiuojant neatsižvelgiama į vėjo rožių, būdingų kiekvienam konkrečiam regionui, charakteristikas. Duomenys apie jį turi įtakos tik aukštybinių pastatų skaičiavimui.
Įvairių šildymo katilų galios apskaičiavimo ypatybės
Norint teisingai pasirinkti šildymo katilo galią, iš anksto nustatoma jo įrengimo vieta, šilumos tiekimo sistemos tipas (atidaryta, uždaryta) ir naudojamo kuro rūšis. Be to, atsižvelgiama į bendrą namo plotą ir jo tūrį. Šie duomenys leis atlikti skaičiavimus keliais būdais.
Paprasčiausias būdas apskaičiuoti vardinę šildymo įrangos galią yra naudoti tik namo plotą. Tam naudojamas standartinis santykis, kai norint šildyti 10 m² kambario reikia išleisti 1 kW šiluminės energijos. Šis metodas veiks tik pastatuose, kuriuose gera šilumos izoliacija ir standartinis lubų aukštis. Jo trūkumas yra didelė klaida. Taigi, namui, kurio plotas yra 150 m², pagal skaičiavimus, šildymo katilo galiai reikės pasirinkti 15 kW modelį.
Papildomai taikomas pataisos koeficientas, kuris priklauso nuo pastato vietos. Tada galutinė dujų šildymo katilo galios apskaičiavimo formulė atrodys taip:
W = (S / 10) * K
Kur W - katilo vardinė galia;S - namo plotas;K - korekcijos koeficientas.
Centriniuose Rusijos regionuose K = 0,13; ego šiaurinėse platumose vertė svyruoja nuo 0,15 iki 0,2. Parenkant šilumos tiekimo katilo galingumą pietiniams regionams K = 0,08.
Tikslūs skaičiavimai gali būti atlikti tik iš anksto nustačius sienų šilumos perdavimo koeficientą. Ši technika buvo aprašyta aukščiau. Pirmiausia rasime temperatūros skirtumą tarp šildomo oro gatvėje ir name - Δt. Tada būtina nustatyti šilumos nuostolius. Jie randami pagal formulę:
P = Δt / R
Kur R - šilumos nuostoliai namuose;Δt - temperatūros skirtumas;R - šilumos perdavimo varžos koeficientas.
Toliau, norint apskaičiuoti dujinio šildymo katilo galią, reikia padauginti išorinių sienų plotą šilumos nuostoliais. Kaip pavyzdį paimkime namą, kurio sienų plotas yra 127 m², šilumos perdavimo varžos koeficientas yra 0,502. Optimali Δt vertė turėtų būti 55. Tokiu atveju šilumos nuostoliai viename m² bus lygūs:
P = 55 / 0,505 = 108 W / m²
Remdamiesi tuo, galite apskaičiuoti šildymo katilo galingumą:
W = 127 * 108 = 13,7 kW
Ateityje šildymo sistemos apkrova nustatoma esant įvairioms Δt reikšmėms. Rekomenduojama pasirinkti įrangos modelį su maža galios atsarga - 10–15 proc. Tai padidins šilumos tiekimą nepakeisdami katilo ir radiatorių.
Butuose, kuriuose yra normali izoliacija, skydiniame name galite pasirinkti 41 vatą šilumos už 1 m³ kambario ploto ir 38 vatus mūriniame pastate. Jei sienos buvo izoliuotos, turėsite atlikti aukščiau pateiktą skaičiavimą.
Radiatorių ir radiatorių galios apskaičiavimas
Bet be katilo, šilumos tiekimo efektyvumui įtakos turi ir kitų komponentų techninės charakteristikos. Todėl jūs turite žinoti, kaip apskaičiuoti šildymo akumuliatoriaus galią.Tiesą sakant, kambaryje vyksta šiluminis energijos perdavimas iš karšto vandens į orą.
Norint apskaičiuoti šildymo akumuliatorių galią, būtina iš tikrųjų nustatyti jų šilumos perdavimą. Tai yra šilumos perdavimo iš šildomo kūno į orą kambaryje proceso pavadinimas. Šiam rodikliui įtakos turi keli veiksniai. Pagrindinė yra gamybos medžiaga. Kuo mažesnis akumuliatoriaus šilumos perdavimo atsparumas, tuo mažesni šilumos nuostoliai. Tačiau kartu reikia atsižvelgti ir į energijos kaupimo poveikį. Tai pastebima ketaus konstrukcijose. Kadangi norint apskaičiuoti šildymo akumuliatoriaus galią, būtina žinoti užpildymo karštu vandeniu lygį - reikia apskaičiuoti bendrą konstrukcijos plotą. Nuo to priklauso ir bendras šilumos perdavimas.
Skaičiavimams reikia nustatyti Δt pagal šią formulę:
Δt = ((Тпод-Тобр) / 2) -Тпом
Kur „Tpod“, Tobr ir „Tpom“ - temperatūra atidavimo, grąžinimo vamzdyje ir patalpose.
Norint apskaičiuoti ketaus šildymo radiatorių galią, jums reikės tam tikros medžiagos šilumos laidumo koeficiento ir bendro konstrukcijų ploto. Pirmąjį galima paimti iš standartinių lentelių. Bimetaliniams modeliams, apskaičiuojant šildymo radiatoriaus galią, atsižvelgiama į vamzdynų plienines šerdes ir aliuminio šildymo paviršių.
Skaičiavimas atliekamas pagal šią formulę:
Q = Δt * k * S
Kur Q - savita radiatoriaus šiluma;Į - šilumos laidumo koeficientas;S - bendras konstrukcijos plotas.
Tokiu būdu galima apskaičiuoti šildymo akumuliatoriaus galią. Tačiau praktiškai tai padaryti yra sunku, nes keli veiksniai lieka nežinomi - tikrasis sienos storis, gamyboje naudojami papildomi elementai. Taip pat, apskaičiuojant šilumos tiekimo akumuliatoriaus talpą, neatsižvelgiama į šilumos nuostolius kambaryje.
Daugelis gamintojų vardinę galią nurodo radiatoriaus pase. Bet tai daroma tik vienam šildymo režimui. Todėl, remdamiesi produkto paso duomenimis, galite tiksliai apskaičiuoti šilumos tiekimo radiatoriaus galią.
Faktiniai akumuliatoriaus šilumos perdavimo koeficientai priklauso nuo to, ar tinkamai sumontuoti. Apskaičiuojant plieninių šildymo radiatorių galią, neatsižvelgiama į jų vietą, atsižvelgiant į palangę, grindis ir sienas kambaryje.
Cirkuliacinio siurblio galios skaičiavimas
Uždarose šilumos tiekimo sistemose skysčių cirkuliacija yra priversta. Prieš apskaičiuodami siurblio galią šildymui, būtina sudaryti šilumos tiekimo schemą. Tik po to galime pradėti skaičiuoti.
Yra keletas parametrų, kurie lemia pagrindines šio šildymo komponento savybes. Siurblys skirtas padidinti aušinimo skysčio greitį sistemoje. Be to, tai neturėtų sukelti pernelyg didelių hidraulinių apkrovų, padidinti triukšmą. Štai kodėl taip svarbu teisingai apskaičiuoti siurblio galią šildymui.
Norėdami atlikti skaičiavimus, turite sužinoti šias įrangos charakteristikas:
- Spektaklis. Tai apibūdina per vienetą per vamzdynus perduodamo šilumos kiekį naudojant cirkuliacinį siurblį;
- Hidraulinis pasipriešinimas. Tai yra slėgio nuostoliai elektros tinkle dėl vandens trinties ant šilumos tiekimo komponentų vidinio paviršiaus. Skaičiuojant šildymo siurblio galią, šis indikatorius yra vienas iš lemiančių, nes nuo jo priklauso aušinimo skysčio srautas;
- Energijos sąnaudos. Tai prietaiso pase nurodo gamintojas. Tai lemia elektrinio variklio, prijungto prie siurblio rotoriaus, charakteristikos.
Pirmame šildymo cirkuliacinio siurblio galios apskaičiavimo etape turėtų būti apskaičiuojamas našumas. Norėdami tai padaryti, turite sužinoti reikiamą šildymo sistemos šilumos kiekį. Našumo skaičiavimai atliekami pagal šią formulę:
Q = (0,86 * R) / („Tpod-Tob“)
Kur Q - įrenginio veikimas;R - apskaičiuota šiluminė galia, W;„Tpod“ ir Tobas - vandens temperatūra tiekiamo ir grįžtančio šildymo vamzdžiuose.
Pagrindinis veiksnys, turintis įtakos siurblio veikimui, yra sistemos šiluminė galia. Geriausia jį apskaičiuoti kuo tiksliau, kad nereikėtų pirkti prietaiso su netinkamais parametrais. Taip pat šilumos siurblio galios apskaičiavimui įtakos turi aušinimo skysčio savybės. Naudojant antifrizus, vardinis indikatorius turi būti padidintas 10–15%, nes jų tankis yra daug didesnis nei distiliuoto vandens.
Cirkuliacinio siurblio hidraulinis pasipriešinimas nustatomas pagal šią formulę:
H = 1,3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000
Kur R1 irR2 - slėgio nuostoliai linijos tiekimo ir grąžinimo sekcijose;L1 ir L2 - vamzdynų ilgis;Z1 ir Z2 - sistemos komponentų hidraulinis atsparumas.
Paskutinis rodiklis, skirtas šilumos tiekimo siurblio galiai apskaičiuoti, gali būti paimtas iš įrenginio paso. Jei jų nėra, rekomenduojama naudoti duomenis iš lentelės.
|
Šildymo komponentas |
Hidraulinis pasipriešinimas, Pa |
| Katilas | 1000–2000 |
| Termostatinis vožtuvas | 5000 - 10000 |
| Maišytuvas | 2000 - 4000 |
| temperatūros jutiklis | Nuo 1000 iki 1500 |
Gamintojai nurodo hidraulinį pasipriešinimą vandens kolonos dydžiu. Tie. Tai galios rodiklis, galintis pakelti vandenį vertikaliame vamzdyje iki tam tikro lygio.
Apskaičiuojant šilumos tiekimo cirkuliacinio siurblio galią, neatsižvelgiama į kelių greičio režimų buvimą. Nors praktiškai naudodamiesi šia prietaiso funkcija galite optimizuoti aušinimo skysčio greitį ir taip subalansuoti visą sistemą.
Ar sunku tiksliai apskaičiuoti namo ar šiltnamio šildymą? Be aukščiau išvardytų metodų, šilumos tiekimui rekomenduojama naudoti specializuotas programas. Tai patikrins rezultatus ir užtikrins maksimalų skaičiavimų tikslumą.
Vaizdo įraše pateiktas šildymo galios apskaičiavimo naudojant specializuotą programą pavyzdys:
