Basisparameters en methoden voor het berekenen van verwarming

GOST R 54860-2011 reguleert de behoefte aan berekeningen bij het organiseren van warmtetoevoercommunicatie. Alvorens de lijn te rangschikken, moet de eigenaar de noodzakelijke parameters van de ketel en batterijen bepalen. Berekening van verwarming wordt ook uitgevoerd om de energie-efficiëntie van de apparatuur en het waarschijnlijke warmteverlies vast te stellen.

Ontwerpparameters

Met berekeningstechnologie kunt u een thermisch systeem kiezen dat geschikt is voor vermogen en lengte voor een huis of appartement. De berekening is gebaseerd op verschillende beginwaarden:

• de oppervlakte van het gebouw, de hoogte van het plafond tot de vloer, intern volume;
• type object en de aanwezigheid van andere gebouwen in de buurt;
• materialen voor de constructie van dak, vloer en plafond;
• het aantal raam- en deuropeningen;
• beoogd gebruik van delen van het huis;
• de duur van het stookseizoen en de gemiddelde temperatuur in een bepaalde periode;
• kenmerken van windroos en geografie;
• waarschijnlijke kamertemperatuur;
• specifieke kenmerken van aansluitingen op gas, elektrische communicatie en watervoorziening.

Isolatie van deuren, ramen en muren is verplicht.

Berekeningen van het ruimtevolume

De berekening voor verwarming, gemaakt door het volume van de leefruimte, valt op door de nauwkeurigheid van de gegevens. Het is raadzaam om het als voorbeeld te beschouwen: een huis van 80 m2 in de regio Moskou met een plafondhoogte van 3 m, 6 ramen en 2 openslaande deuren. Het algoritme van acties is als volgt:

1. Berekening van het totale bouwvolume. De parameters van elke kamer worden samengevat of het algemene principe wordt gebruikt - 80x3 = 240 m3.
2. Tellen van het aantal openingen naar buiten gericht - 6 ramen + 2 deuren = 8.
3. Bepaling van de regionale coëfficiënt voor de regio Moskou, gerelateerd aan de middenzone van de Russische Federatie. Het is gelijk aan 1,2. De waarde voor andere regio's vindt u in de tabel.

Regio	Kenmerken van de winterperiode	Coëfficiënt
Krasnodar Territory, Zwarte Zeekust	Warm weer met vrijwel geen kou	0,7-0,9
Midland en Northwest	Matige winters	1,2
Siberië	Strenge en ijzige winters	1,5
Yakutia, Chukotka, Far North	Extreem koud klimaat	2

4. Tellen voor een chalet. De eerste verkregen waarde wordt vermenigvuldigd met 60: 240x60 = 14.400.
5. Vermenigvuldiging door regionale wijziging. 14 400x1,2 = 17280.
6. Vermenigvuldig het aantal ramen met 100, deuren met 200 en tel het resultaat op: 6x100 + 2x200 = 1000.
7. Toevoeging van gegevens verkregen in fasen 5 en 6: 17280 + 1000 = 18 280.

Het vermogen van het verwarmingssysteem is 18.280 W exclusief materialen van dragende muren, vloeren en thermische isolatie-eigenschappen van het huis. Bij berekeningen is er geen correctie voor natuurlijke ventilatie, dus het resultaat zal bij benadering zijn.

Berekeningen door het aantal verdiepingen

Inwoners van een appartementsgebouw betalen voor nutsvoorzieningen, afhankelijk van het aantal verdiepingen. Hoe hoger het huis, hoe goedkoper het verwarmen is. Om deze reden is de berekening van het verwarmingssysteem gebonden aan de hoogte van de plafonds:

• niet meer dan 2,5 m - coëfficiënt 1;
• van 3 tot 3,5 m - coëfficiënt 1,05;
• van 3,5 tot 4,5 - coëfficiënt 1,1;
• van 4,5 - coëfficiënt 2.

U kunt de communicatie berekenen met de formule N = (S * H ​​* 41) / Cwaar:

• N - aantal radiatorsecties;
• S is de oppervlakte van het huis;
• C - het thermisch rendement van één batterij wordt aangegeven in het paspoort;
• N - hoogte kamer;
• 41 watt - warmte besteed aan verwarming 1 m3 (empirische waarde).

Bij de berekening wordt ook rekening gehouden met de vloer van de woning, de locatie van de kamers, de aanwezigheid van de zolder en de thermische isolatie.

Voor een kamer op de begane grond van een gebouw met drie verdiepingen wordt een coëfficiënt van 0,82 ingesteld.

Selectie van een verwarmingsketel

Verwarmingseenheden, afhankelijk van het doel, zijn enkelvoudig en dubbel circuit, kunnen wand en vloer worden geïnstalleerd. Ketels variëren ook in type brandstof.

Gasmodificaties

Fabrikanten produceren verschillende apparaten, dus let bij het kiezen op de volgende factoren:

• Het doel van installatie van verwarmingscommunicatie. Single-circuit opties worden gebruikt voor verwarming, double-circuit met een ingebouwde ketel van 150-180 liter kan het huis van warm water voorzien en het verwarmen.
• Het aantal warmtewisselaars met dubbel circuit. Het enige bithermische element verwarmt tegelijkertijd water als warmtedrager en warmwaterbron. In versies met twee wordt de primaire verwarming gebruikt voor verwarming, de secundaire - voor het verwarmen van het sanitair warmwatersysteem.
• Materiaal warmtewisselaar. Gietijzer hoopt lange tijd warmte op en is niet onderhevig aan corrosie, staal is praktisch ongevoelig voor temperatuurschommelingen.
• Type verbrandingskamer. De open kamer draait op natuurlijke trek, dus de ketel heeft een aparte ruimte nodig met goede ventilatie. Een gesloten unit verwijdert verbrandingsproducten via een coaxiale horizontale schoorsteen.
• Kenmerken van ontsteking. In de elektrische ontstekingsmodus zal de lont constant branden, maar de apparatuur heeft elektriciteit nodig om te werken. Modellen met piëzo-ontsteking zijn onafhankelijk, maar worden handmatig ingeschakeld.

Condenserende gaseenheden met een waterbesparende voorziening verschillen in prestaties, maar de brandstoflading wordt bijna verdubbeld.

Elektrische modellen

Apparaten worden gekenmerkt door een bijna geruisloze werking, compactheid en veilige werking. Eigenaren van huizen en huisjes kunnen aanpassingen kopen:

• Op buisvormige verwarmingselementen. Apparaten met een verwarmingselement zijn geschikt voor wandmontage, zijn geautomatiseerd, maar breken vaak door kalkaanslag.
• Op de elektroden. Kleine apparaten aangesloten op het circuit van twee of meer batterijen. De ketel is efficiënt, voorzien van temperatuurinstellingen, maar gevoelig voor de koelvloeistof.
• Inductie. Uitgerust met een oververhittingsbeveiligingssysteem, ze verwarmen snel het koelmiddel, hebben een efficiëntie van 97%.

Inductieketels zijn dure apparaten.

Gecombineerde eenheden

Ze verwarmen elk gebied, kunnen werken in universele modus en op twee of drie soorten brandstof. Het type stroom wordt gekozen door de gebruiker:

• vaste brandstof + gas;
• vaste brandstof + elektriciteit;
• gas + elektriciteit;
• gas + diesel.

Eén type brandstofbronnen is de belangrijkste, de tweede - hulpbron, die het huis niet verwarmt, maar alleen normale temperatuuromstandigheden handhaaft.

Ketels voor vaste brandstoffen

Ze werken op hout, zaagsel, kolen, cokes, speciale briketten, zijn veilig en gemakkelijk te gebruiken. Voor een privéwoning kunt u de eenheden kiezen:

• Klassiek. Ze werken volgens het principe van directe verbranding, het is noodzakelijk om de oven elke 5-6 uur te vullen.
• Pyrolyse. Ze werken volgens het principe van naverbranding van restgas in een speciale kamer. De brandstof wordt elke 12-14 uur gevuld.

Apparaten vereisen een schoorsteen met een goede trek, worden in een aparte ruimte geplaatst. De gebruiker moet de verbrandingskamer periodiek reinigen van roet en teer.

Apparaten voor vloeibare brandstof

Ze werken op diesel en worden daarom in een aparte ruimte geplaatst. De stookruimte is voorzien van een afzuigkap en een hoogwaardig ventilatiesysteem. Stookolie wordt opgeslagen in afgesloten containers in een aparte ruimte. Alle apparaten voor vloeibare brandstof zijn geautomatiseerd, productief en hebben een hoog vermogen.

Kenmerken van de berekening van warmteverlies

Meestal hangt de warmte af van het materiaal van de vloer- en plafondoppervlakken, muren, het aantal openingen en isolatiekenmerken. Autonome verwarming kan worden berekend rekening houdend met warmteverliezen in een privéwoning met behulp van het voorbeeld van een hoekkamer met een oppervlakte van 18 m2 en een volume van 24,3 m3. Het is gelegen op de 1e verdieping, heeft plafonds van 2,75 m, evenals 2 buitenmuren van 18 cm dik met gipsplaatbekleding en behangen. De kamer heeft 2 ramen met parameters 1,6x1,1 m. De vloer is geïsoleerd, hout, met een ondervloer.

Berekening van de oppervlakte:

• Buitenmuur zonder ramen - S1 = (6 + 3) x 2,7 - 2 × 1,1 × 1,6 = 20,78 m2.
• Windows - S2 = 2 × 1,1 × 1,6 = 3,52 m2.
• Geslacht - S3 = 6 × 3 = 18 m2.
• Plafond - S4 = 6 × 3 = 18 m2.

Berekening van warmteverlies van oppervlakken, Q1:

• Buitenmuur - S1 x 62 = 20,78 × 62 = 1289 W.
• Windows - S2 x 135 = 3 × 135 = 405 watt.
• Plafond - Q4 = S4 x 27 = 18 × 27 = 486 W.

Berekening van het totale warmteverlies door gegevens op te tellen. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 watt.

Het totale warmteverlies van een kamer op een koude dag is -2,81 kW, dat wil zeggen dat dezelfde hoeveelheid warmte extra wordt geleverd.

Hydraulische berekening

U kunt de hydraulica voor verwarming in een privéwoning berekenen als u weet:

• lijnconfiguratie, type pijpleiding en fittingen;
• buisdiameter in de hoofdsecties;
• drukparameters in verschillende zones;
• verlies van druk van warmtedrager;
• De methode van hydraulische koppelingselementen van de verwarmingsleiding.

U kunt bijvoorbeeld de zwaartekracht-tweepijpsleiding gebruiken met de parameters:

• ontwerp warmtebelasting - 133 kW;
• temperatuur - tg = 750 graden, tо = 600 graden;
• Geschat debiet - 7,6 kubieke meter per uur;
• manieren om verbinding te maken met de ketel - hydraulische horizontale verdeler;
• constante temperatuur gehandhaafd door automatisering het hele jaar door - 800 graden;
• de aanwezigheid van een drukregelaar - aan de ingang van elk van de kleppen;
• type pijpleiding - metaal-kunststof distributie, staal voor warmtetoevoer.

Voor het gemak van berekeningen kunt u verschillende online programma's of een speciale rekenmachine gebruiken. HERZ C.O. 3.5 overweegt lineaire drukverliesmethode DanfossCO is geschikt voor systemen met een natuurlijk circulatietype. In de berekeningen moet u de parameters voor de temperatuur selecteren - graden Kelvin of Celsius.

Pijp diameter

Het verschil tussen de temperatuur van de gekoelde en hete koelvloeistof in het tweepijpssysteem is 20 graden. De oppervlakte van de kamer is 18 vierkanten, plafonds 2,7 m hoog, verwarmingscircuit met geforceerde circulatie. De berekeningen worden als volgt gemaakt:

1. Definitie van gemiddelde gegevens. Het stroomverbruik is 1 kW per 30 m3, de thermische vermogensreserve is 20%.
2. Berekening van het volume van de kamer. 18 x 2,7 = 48,6 m³.
3. Bepaling van energiekosten. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
4. Zoek naar gangreserve bij koud weer. 1,62 x 20% = 0,324 kW.
5. Berekening van het totale vermogen. 1,62 + 0,324 = 1,944 kW.

Uit de tabel kunnen geschikte buisdiameters worden bepaald.

Totale kracht	Snelheid koelvloeistof	Pijp diameter
1226	0,3	8
1635	0,4	10
2044	0,5	12
2564	0,6	15
2861	0,7	20

Selecteer de waarde van het totale vermogen zo dicht mogelijk bij het resultaat van de berekening.

Drukparameters

Totaal drukverlies is het drukverlies in elke sectie. Deze waarde wordt berekend als de som van de wrijvingsverliezen van het bewegende koelmiddel en de lokale weerstand. Algoritme tellen:

1. Zoek naar lokale druk in het gebied met behulp van de Darcy-Weisbach-formule.
2. Zoek naar de hydraulische wrijvingscoëfficiënt volgens de Alshutl-formule.
3. Tabelgegevens gebruiken op basis van buismateriaal.

Buitendiameter mm	Wrijvingsverliescoëfficiënt	De snelheid van het koelmiddel, kg / h	Lokale verliezen, kg / u
Stalen pijp
13,5	5,095	229,04	0,0093
17	3,392	439,1	0,0025
21,3	2,576	681,74	0,0010
Elektrische leiding
57	0,563	7193,82	0,0000094
76	0,379	13 552,38	0,0000026
Polyethyleen buis
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

Kilogrammen per uur kunnen worden omgezet in liters per minuut.

Hydraulische koppeling

Hydraulische koppeling is een noodzakelijke stap om waterverlies te compenseren. Berekeningen worden gemaakt op basis van de ontwerpbelasting, soortelijke weerstand en technische parameters van de buizen, lokale weerstand van de secties. U moet ook rekening houden met de installatiekenmerken van de kleppen.

Algoritme voor het berekenen van technologie voor weerstandskarakteristieken:

1. Berekening van drukverliezen per 1 kg / uur koelmiddel. Ze worden gemeten in ∆P, Pa en zijn evenredig met het kwadraat van het debiet van water in sectie G, kg / h.
2. De coëfficiënt van lokale weerstanden gebruiken en alle parameters optellen.

Informatie en dynamische leidingdruk vindt u in de instructies van de fabrikant.

Kenmerken van het tellen van het aantal radiatoren

Om het aantal radiatorelementen te berekenen, moet rekening worden gehouden met het volume van het gebouw, de ontwerpkenmerken, het muurmateriaal en het type batterijen. Bijvoorbeeld: een paneelhuis met een warmteflux van 0,041 kW. Het is noodzakelijk om het aantal batterijen te berekenen voor een kamer van 6x4x4.5 m.

Berekeningsalgoritme:

1. Het bepalen van het volume van een kamer. 6x4x2,5 = 60 m3.
2. Vermenigvuldig het oppervlak van de kamer met de warmteflux om de optimale hoeveelheid warmte-energie Q. 60 × 0, 041 = 2,46 kW te berekenen.
3. Zoek naar het aantal secties N. Verdeel het resultaat van stap 2 door de warmteflux van één radiator. 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 secties.
4. De keuze van radiatorparameters uit de tabel.

Materiaal	Vermogen van een sectie, W	Werkdruk, MPa
gietijzer	110	6-9
aluminium	175-199	10-20
stalen buis	85	6-12
bimetaal	199	35

De langste levensduur van gietijzer is 10 jaar.

Berekening van het ketelvermogen

Berekening van nuttige warmte voor verwarming van elke kamer omvat het berekenen van het vermogen van het verwarmingssysteem. Als u dit herkent, kunt u het optimale temperatuurregime creëren. Het ketelvermogen wordt berekend met de formule W = S x Wud / 10waar:

• S - een indicator van de oppervlakte van de kamer;
• Wud - specifieke vermogensparameters per 10 kubieke meter ruimte.

De specifieke stroomindicator is afhankelijk van de woonregio. Het staat op de tafel:

Regio	Specifiek vermogen, W
Centraal	1,25-1,55
Noord	1,54-2,1
zuiden	0,75-0,94

Een voorbeeld van het berekenen van het thermische vermogen van een ketel die is aangesloten op een verwarmingssysteem voor een ruimte van 100 vierkanten in het centrale gebied, is: 100x1,25 / 10 = 12 kW.

Vaak wordt bij benadering gerekend: een ketel met een vermogen van 10 kW verwarmt 100 m2.

Hoe verwarmingsapparaten te kiezen

Bij extern ontwerp zijn verwarmingsapparaten vergelijkbaar, maar bij de selectie moet rekening worden gehouden met ontwerpkenmerken.

Convectie-apparaten

Kachels genereren snel warmte door luchtcirculatie. Aan de onderkant van de convectoren zijn openingen voor luchtinlaat, binnen in de behuizing is er een verwarmingselement, verwarming stroomt. Convectieapparatuur is:

• Gas - maakt verbinding met de hoofdlijn van het huis of de cilinder. Eenheden zijn energiezuinig, maar de installatie ervan moet worden gecoördineerd met regelgevende instanties.
• Water - verbindt in de bodem of zijkant, warmt snel op. Apparaten zijn niet geschikt voor ruimtes met hoge plafonds.
• Elektrisch - aangesloten op het netwerk, hebben een efficiëntie tot 95%, weinig ruis. De keerzijde is het hoge energieverbruik.

1 kW / h energie wordt besteed aan het verwarmen van 10 m2 met convectoren.

Radiatorsystemen

Ze zijn lager, lateraal of universeel verbonden met verwarmingslijnen. Gemaakt van de volgende materialen:

• Aluminium - licht, snel opwarmend, hittebestendig. De schroefdraadverbinding van de bovenste inlaatklep is van slechte kwaliteit.
• Bimetaal - uitgerust met een stalen kern en aluminium behuizing. Bestand tegen hoge druk, maar zijn duur.
• Gietijzer - gekenmerkt door een hoge warmtecapaciteit en lange koeling.De nadelen van de apparaten zijn onder meer langzame verwarming en zwaar gewicht.

Aluminium batterijen zijn niet bestand tegen drukschommelingen en zijn niet geschikt voor appartementen.

Convectieve radiatorinstallaties

Ze worden gerealiseerd door een waterverwarmde vloer en radiatoren aan te sluiten en worden gebruikt in landhuizen in serverregio's. Effectief in verwarmingshoeken of glazen ruimtes. Onder de ramen kunt u sectionele (4-16 cellen) of paneel (solid body) batterijen plaatsen. De warme vloeren op de eerste verdieping zijn bedekt met keramische tegels, op de tweede - met elk materiaal.

Regels voor het installeren van kachels

Wettelijke installatievereisten worden voorgeschreven in verschillende SNiP's en omvatten:

1. Veiligheidsbewaking van de temperatuur van radiatoren - niet meer dan 70 graden.
2. Batterijen verwijderen 10 cm vanaf de zijkant van de muur, 6 cm vanaf de vloer, 5 cm vanaf de onderkant van de muur, 2,5 cm vanaf het gips.
3. De aanwezigheid van een nominale warmteflux is 60 W minder dan de berekende.
4. Verbindingen maken binnen dezelfde kamer.
5. Bestaan ​​van automatische verstelbeslag in gebouwen en handmatige verstelling in badkamers, badkamers, kleedkamers, bergingen.
6. Naleving van de helling van de eyeliner door de beweging van het koelmiddel met 5-10 mm.
7. Schroefdraadverbinding van aluminium en koperen apparaten.
8. Constant vullen van het systeem met koelmiddel.

In de documenten werd ook gewezen op de noodzaak van routinematige inspectie en reiniging van apparaten van stof vóór het begin van de verwarmingsperiode en eens in de 3-4 maanden tijdens bedrijf.

De thermische berekening voor verwarmingscommunicatie wordt individueel uitgevoerd. Energie-efficiëntie, veiligheid en gebruiksgemak van het systeem zijn afhankelijk van de nauwkeurigheid en nauwkeurigheid van de berekeningen.