Het ontwerp van elk verwarmingssysteem begint met de berekening van de belangrijkste parameters. Dit betreft allereerst de optimale belasting van de warmtetoevoer. Daarom moet u, voordat u de benodigde apparatuur aanschaft, het vermogen van het verwarmingssysteem berekenen: boilers, radiatoren, pompen, batterijen.
Waarom is verwarming nodig?
De doorslaggevende taak bij het uitvoeren van berekeningen is het optimaliseren van verdere uitgaven. Het minimaal benodigde vermogen van de verwarmingsketel heeft direct invloed op het energieverbruik. Maar de besparingen moeten redelijk zijn.
Het belangrijkste doel van warmtetoevoer is het handhaven van een comfortabel temperatuurniveau in woongebouwen. Dit wordt beïnvloed door het nominale vermogen van gietijzeren radiatoren, warmteverliezen van het gebouw en de parameters van de ketel.
Voor de juiste selectie van apparatuur moeten de parameters correct worden berekend. Dit kan met gespecialiseerde programma's of zelfstandig, met behulp van bepaalde formules.
Daarnaast raden experts aan om de capaciteit van de verwarmingsketel en andere systeemcomponenten te berekenen voor het volgende:
- Apparatuurkostenplanning. Hoe hoger het nominale vermogen van de ketel of de warmteoverdracht van de batterij, hoe hoger hun kosten. Dit heeft daardoor gevolgen voor het budget van het hele evenement over de inrichting van de warmtelevering;
- Correcte planning van de belasting van het systeem. De juiste berekening van het vermogen van de pomp voor verwarming stelt u in staat om de maximale en minimale belasting van de apparatuur te achterhalen bij het veranderen van externe factoren - temperatuur buiten, in de kamers van het huis;
- Systeem upgrade. Als er hoge verwarmingskosten zijn, is het verlagen ervan een prioriteit om onderhoud te minimaliseren. Om dit te doen, moet u het vermogen van de verwarmingsbatterij en andere componenten berekenen.
Nadat u hebt besloten dat het zonder berekening van de basisgegevens onmogelijk is om door te gaan met de aanschaf van materiaal en accessoires voor het regelen van de warmtetoevoer, moet u berekeningsmethoden kiezen. Ten eerste worden de kenmerken van elk onderdeel afzonderlijk herkend: de ketel, de radiatorpomp. Vervolgens worden hun parameters in het verwarmingsprogramma ingevoerd en opnieuw gecontroleerd. Op dezelfde manier wordt de berekening van de verwarming van de kas gedaan.
Het type energiedrager dat wordt gebruikt, is van invloed op de berekening van het vermogen van een gasverwarmingsketel. Vooraf moet worden bepaald welk type gas wordt gebruikt - hoofd- of vloeibaar.
Bepaling van warmteverlies thuis
In de eerste fase is het noodzakelijk om de hoeveelheid warmte die door de buitenmuren, ramen en deuren van het gebouw gaat, correct te berekenen. Het werk van de warmtetoevoer moet deze verliezen compenseren en op basis van de verkregen gegevens zal een verdere berekening van de capaciteit van de circulatiepomp voor verwarming, ketel en batterijen worden uitgevoerd.
De bepalende parameter is de warmteoverdrachtsweerstand van muren en raamconstructies. Dit is de inverse indicator van de thermische geleidbaarheid van materialen. Het is onmogelijk om een selectie te maken van het vermogen van een verwarmingsketel zonder deze waarden te kennen. Daarom moet u, voordat u met de berekeningen begint, de dikte van de muren en het materiaal waaruit ze zijn gemaakt, achterhalen.
Het wordt aanbevolen om vertrouwd te raken met de inhoud van SNiP II-3-79 en SNiP 23-02-2003. Deze documenten geven de standaardwaarden aan van de warmteoverdrachtsweerstand voor verschillende regio's in Rusland. Als u ze kent, kunt u de vraag oplossen hoe u het vermogen van een verwarmingsradiator kunt berekenen.Elk materiaal heeft een specifieke warmteoverdrachtswaarde. Gegevens over de meest voorkomende voor de constructie van woongebouwen kunnen uit standaardtabellen worden gehaald.
Maar dit is niet voldoende om het vermogen van stalen verwarmingsradiatoren verder te berekenen. Bovendien moet u de dikte van elk type materiaal achterhalen dat wordt gebruikt voor het bouwen van muren. De verhouding van deze waarde tot de warmteoverdrachtscoëfficiënt is de gewenste waarde:
R = D / λ
Waar R - weerstand tegen warmteoverdracht;D - dikte van het materiaal;Λ - weerstand tegen warmteoverdracht.
Hiermee wordt in de toekomst het benodigde vermogen van de verwarmingsketel berekend. Deze berekeningsstap wordt aanbevolen. Alleen door de werkelijke weerstand van de muren te kennen, kunt u het nominale vermogen van het hele verwarmingssysteem bepalen.
Bij de berekening wordt geen rekening gehouden met de windrooskarakteristiek van elke specifieke regio. Gegevens daarover zijn alleen van invloed op de berekening voor hoogbouw.
Kenmerken van het berekenen van het vermogen van verschillende verwarmingsketels
Voor de juiste keuze van het vermogen van de cv-ketel wordt vooraf bepaald met de inbouwplaats, het type warmtetoevoersysteem (open, gesloten) en het soort gebruikte brandstof. Daarnaast wordt rekening gehouden met de totale oppervlakte van het huis en het volume. Met deze gegevens kunt u op verschillende manieren berekeningen maken.
De eenvoudigste methode om het nominale vermogen van verwarmingsapparatuur te berekenen, is om alleen de oppervlakte van het huis te gebruiken. Hiervoor wordt standaard uitgegaan van het feit dat voor het verwarmen van 10 m² van een ruimte 1 kW thermische energie nodig is. Deze methode werkt alleen voor gebouwen met een goede thermische isolatie en standaard plafondhoogtes. Het nadeel is een grote fout. Dus voor een huis met een oppervlakte van 150 m² moet volgens de berekening het vermogen van de verwarmingsketel een model van 15 kW kiezen.
Daarnaast wordt er een correctiefactor toegepast die afhankelijk is van de locatie van het gebouw. Dan ziet de uiteindelijke formule voor het berekenen van het vermogen van een gasverwarmingsketel er als volgt uit:
W = (S / 10) * K
Waar W - nominaal vermogen van de ketel;S - oppervlakte van het huis;K - correctiefactor.
Voor de centrale regio's van Rusland is K = 0,13; voor de noordelijke breedtegraden van het ego varieert de waarde van 0,15 tot 0,2. Bij het selecteren van de capaciteit van de warmtetoevoer ketel voor de zuidelijke regio's K = 0,08.
Exacte berekeningen zijn alleen mogelijk na een voorlopige bepaling van de warmteoverdrachtscoëfficiënt van de wanden. Deze techniek is hierboven beschreven. Eerst vinden we het temperatuurverschil tussen de verwarmde lucht op straat en in huis - Δt. Dan is het nodig om het warmteverlies te bepalen. Ze worden gevonden door de formule:
P = At / R
Waar R - warmteverlies thuis;Δt - temperatuur verschil;R - warmteoverdrachtscoëfficiënt.
Om het vermogen van een gasverwarmingsketel te berekenen, is het verder noodzakelijk om het oppervlak van de buitenmuren te vermenigvuldigen met warmteverlies. Neem bijvoorbeeld een huis met een muuroppervlakte van 127 m², de coëfficiënt van warmteoverdrachtsweerstand is 0,502. De optimale waarde van Δt moet 55 zijn. In dit geval is het warmteverlies per 1 m² gelijk aan:
P = 55 / 0,505 = 108 W / m²
Op basis hiervan kunt u het vermogen van de verwarmingsketel berekenen:
W = 127 * 108 = 13,7 kW
In de toekomst wordt de belasting van het verwarmingssysteem bepaald op verschillende waarden van Δt. Het wordt aanbevolen om een apparaatmodel te kiezen met een kleine vermogensmarge - 10-15%. Hierdoor wordt de warmtetoevoer vergroot zonder de ketel en radiatoren te vervangen.
Voor appartementen met normale isolatie kun je uitgaan van 41 watt warmte per 1 m³ ruimte in een paneelhuis en 38 watt in een bakstenen gebouw. Als de muren geïsoleerd waren, moet u de bovenstaande berekening uitvoeren.
Berekening van het vermogen van radiatoren en radiatoren
Maar naast de ketel worden de prestaties van de warmtetoevoer beïnvloed door de technische kenmerken van andere componenten. Daarom moet u weten hoe u het vermogen van de verwarmingsbatterij kunt berekenen.In feite is er een thermische overdracht van energie van warm water naar lucht in de kamer.
Om het vermogen van verwarmingsbatterijen te berekenen, is het noodzakelijk om hun warmteoverdracht daadwerkelijk te bepalen. Dit is de naam van het proces van warmteoverdracht van een verwarmd lichaam naar lucht in een kamer. Er zijn verschillende factoren die deze indicator beïnvloeden. De belangrijkste is het fabricagemateriaal. Hoe lager de warmteoverdrachtsweerstand van de batterij, hoe lager het warmteverlies. Hierbij moet echter ook rekening worden gehouden met het effect van energieopslag. Dit wordt waargenomen bij gietijzeren constructies. Omdat om het vermogen van de verwarmingsbatterij te berekenen, het noodzakelijk is om het vulniveau met warm water te kennen - de totale oppervlakte van de constructie moet worden berekend. Ook de totale warmteoverdracht is hiervan afhankelijk.
Voor berekeningen moet Δt worden bepaald met de volgende formule:
Δt = ((Тпод-Тобр) / 2) -Тпом
Waar Tpod, Tobr en Tpom - temperaturen in de toevoer-, retourleiding en binnenshuis.
Om het vermogen van gietijzeren verwarmingsradiatoren te berekenen, hebt u de warmtegeleidingscoëfficiënt van een bepaald materiaal en het totale oppervlak van constructies nodig. De eerste kan worden gehaald uit standaardtafels. Bij bimetaalmodellen houdt de berekening van het vermogen van de verwarmingsradiator rekening met de stalen kernen van de pijpleidingen en het aluminium verwarmingsoppervlak.
De berekening wordt uitgevoerd volgens de volgende formule:
Q = Δt * k * S
Waar Q - specifieke warmte van de radiator;NAAR - warmtegeleidingscoëfficiënt;S - totale oppervlakte van de constructie.
Op deze manier kan het vermogen van de verwarmingsbatterij worden berekend. In de praktijk is dit echter moeilijk, omdat verschillende factoren onbekend blijven - de werkelijke wanddikte, extra elementen die bij de fabricage worden gebruikt. Ook houdt de berekening van het vermogen van de warmtetoevoerbatterij geen rekening met het warmteverlies in de kamer.
De meeste fabrikanten geven het nominale vermogen aan in het radiatorpaspoort. Maar dit wordt alleen gedaan voor één thermische verwarmingsmodus. Als u daarom de paspoortgegevens van het product als basis neemt, kunt u het vermogen van de warmtetoevoerradiator nauwkeurig berekenen.
De werkelijke warmteoverdrachtssnelheden van de batterij zijn afhankelijk van de juiste installatie. Bij het berekenen van het vermogen van stalen verwarmingsradiatoren wordt geen rekening gehouden met hun locatie ten opzichte van de vensterbank, vloer en muren in de kamer.
Berekening van het circulatiepompvermogen
In gesloten warmtetoevoersystemen wordt de vloeistofcirculatie geforceerd. Voordat u het vermogen van de pomp voor verwarming berekent, moet u een warmtetoevoerschema opstellen. Pas daarna kunnen we beginnen met rekenen.
Er zijn verschillende parameters die de belangrijkste kenmerken van deze verwarmingscomponent bepalen. De pomp is gericht op het verhogen van de snelheid van de koelvloeistof in het systeem. Bovendien mag het geen overmatige hydraulische belastingen veroorzaken, het geluid verhogen. Daarom is het zo belangrijk om het pompvermogen voor verwarming correct te berekenen.
Om de berekeningen uit te voeren, moet u de volgende uitrustingseigenschappen achterhalen:
- Prestatie. Het kenmerkt de hoeveelheid warmte die per tijdseenheid wordt overgedragen via pijpleidingen met behulp van een circulatiepomp;
- Hydraulische weerstand. Dit zijn drukverliezen in het leidingnet door wrijving van water op het binnenoppervlak van de warmtetoevoercomponenten. Bij het berekenen van het vermogen van de pomp voor verwarming is deze indicator een van de bepalende, omdat het debiet van het koelmiddel ervan afhangt;
- Energieverbruik. Dit wordt door de fabrikant aangegeven in het apparaatpaspoort. Het wordt bepaald door de kenmerken van de elektromotor die is aangesloten op de pomprotor.
In de eerste fase van het berekenen van het vermogen van de circulatiepomp voor verwarming, moeten de prestaties worden berekend. Om dit te doen, moet u de benodigde warmteafgifte van het warmtetoevoersysteem achterhalen. Prestatieberekeningen worden uitgevoerd volgens de volgende formule:
Q = (0,86 * R) / (Tpod-Tob)
Waar Q - apparaatprestaties;R - geschat thermisch vermogen, W;Tpod en Tob - watertemperatuur in de aanvoer- en retourverwarmingsbuizen.
De belangrijkste factor die de pompprestaties beïnvloedt, is het thermische vermogen van het systeem. U kunt het het beste zo nauwkeurig mogelijk berekenen om te voorkomen dat u een apparaat met ongepaste parameters koopt. Ook wordt de berekening van het vermogen van de pomp voor warmtetoevoer beïnvloed door de kenmerken van het koelmiddel. Bij gebruik van antivriesmiddelen moet de nominale indicator met 10-15% worden verhoogd, omdat hun dichtheid veel hoger is dan die van gedestilleerd water.
De hydraulische weerstand van de circulatiepomp wordt bepaald door de volgende formule:
H = 1,3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000
Waar R1 enR2 - drukverlies op de toevoer- en retoursecties van de lijn;L1 en L2 - de lengte van de pijpleidingen;Z1 en Z2 - hydraulische weerstand van systeemcomponenten.
De laatste indicator voor het berekenen van het vermogen van de pomp voor warmtetoevoer kan uit het apparaatpaspoort worden gehaald. Als die er niet zijn, wordt aanbevolen om de gegevens uit de tabel te gebruiken.
|
Verwarmingscomponent |
Hydraulische weerstand, Pa |
| Boiler | 1000 tot 2000 |
| Thermostatische klep | 5000 tot 10000 |
| Mixer | 2000 tot 4000 |
| temperatuursensor | 1000 tot 1500 |
Fabrikanten geven hydraulische weerstand aan in de grootte van de waterkolom. Die. Dit is een indicator van kracht, die in staat is om water in een verticale buis naar een bepaald niveau te brengen.
Bij het berekenen van het vermogen van de circulatiepomp voor warmtetoevoer wordt geen rekening gehouden met de aanwezigheid van verschillende snelheidsmodi. Hoewel u in de praktijk met behulp van deze functie van het apparaat de snelheid van de koelvloeistof kunt optimaliseren en zo het hele systeem in evenwicht kunt brengen.
Is het moeilijk om een nauwkeurige berekening te maken van het zelfstandig verwarmen van een huis of een kas? Naast de bovenstaande methoden wordt aanbevolen om gespecialiseerde programma's voor warmtetoevoer te gebruiken. Dit zal de resultaten verifiëren en een maximale nauwkeurigheid van berekeningen bereiken.
De video toont een voorbeeld van het berekenen van het verwarmingsvermogen met behulp van een gespecialiseerd programma:
