Parametrii și metodele de bază pentru calcularea încălzirii

GOST R 54860-2011 reglementează necesitatea calculelor la organizarea comunicațiilor de alimentare cu căldură. Înainte de a aranja linia, proprietarul trebuie să determine parametrii necesari ai cazanului și bateriilor. Calculul încălzirii este, de asemenea, efectuat pentru a stabili eficiența energetică a echipamentului și pierderea probabilă de căldură.

Parametri de proiectare

Tehnologia de calcul vă permite să alegeți un sistem termic potrivit pentru putere și lungime pentru o casă sau un apartament. Calculul se bazează pe mai multe valori inițiale:

• zona clădirii, înălțimea sa de la tavan la podea, volumul interior;
• tipul obiectului și prezența altor clădiri în apropiere;
• materiale pentru construcția acoperișului, podelei și tavanului;
• numărul de deschideri de ferestre și uși;
• utilizarea destinată părților casei;
• durata sezonului de încălzire și temperatura medie într-o anumită perioadă;
• caracteristicile trandafirului și geografiei;
• temperatura camerei probabilă;
• specificul locurilor de conectare la gaz, comunicații electrice și alimentare cu apă.

Izolarea ușilor, ferestrelor și pereților este obligatorie.

Calculul volumului camerei

Calculul pentru încălzire, realizat în funcție de volumul spațiului de locuit, este remarcabil pentru exactitatea datelor. Este indicat să o luăm în considerare ca exemplu: o casă de 80 m2 în regiunea Moscova, cu înălțimea plafonului de 3 m, 6 ferestre și 2 uși care se deschid spre exterior. Algoritmul acțiunilor va fi următorul:

1. Calculul volumului total al construcției. Parametrii fiecărei camere sunt rezumați sau se utilizează principiul general - 80x3 = 240 m3.
2. Numărarea numărului de deschideri orientate spre exterior - 6 ferestre + 2 uși = 8.
3. Determinarea coeficientului regional pentru regiunea Moscova, raportat la zona de mijloc a Federației Ruse. Acesta va fi egal cu 1,2. Valoarea pentru alte regiuni poate fi găsită în tabel.

Regiune	Caracteristici ale perioadei de iarnă	Coeficient
Teritoriul Krasnodar, coasta Mării Negre	Vremea caldă, practic, fără frig	0,7-0,9
Midland și nord-vest	Iernile moderate	1,2
Siberia	Ierni severe și înghețate	1,5
Yakutia, Chukotka, Extremul Nord	Clima extrem de rece	2

4. Contând pentru o cabană. Prima valoare obținută se înmulțește cu 60: 240x60 = 14.400.
5. Înmulțirea prin modificarea regională. 14 400x1.2 = 17 280.
6. Înmulțirea numărului de ferestre cu 100, ușile cu 200 și însumarea rezultatului: 6x100 + 2x200 = 1000.
7. Adăugarea datelor obținute în etapele nr. 5 și nr. 6: 17 280 + 1000 = 18 280.

Puterea sistemului de încălzire va fi de 18280 W, excluzând materialele de pereți portanți, pardoseală și caracteristicile de izolare termică ale casei. În calcule, nu există nicio corecție pentru ventilația naturală, deci rezultatul va fi aproximativ.

Calcule după numărul de etaje

Locuitorii unei clădiri de apartamente plătesc pentru utilități, în funcție de numărul de etaje. Cu cât este mai mare casa, cu atât este mai ieftin să se încălzească. Din acest motiv, calculul sistemului de încălzire este legat de înălțimea plafoanelor:

• cel mult 2,5 m - coeficientul 1;
• de la 3 la 3,5 m - coeficient 1,05;
• de la 3,5 la 4,5 - coeficientul 1.1;
• de la 4,5 - coeficientul 2.

Puteți calcula comunicațiile după formulă N = (S * H ​​* 41) / CUnde:

• N - numărul de secțiuni ale caloriferului;
• S este zona casei;
• C - întoarcerea termică a unei baterii este indicată în pașaport;
• N - inaltimea camerei;
• 41 wați - căldura cheltuită pentru încălzirea 1 m3 (valoare empirică).

Atunci când se calculează, se iau în considerare și podeaua reședinței, locația camerelor, prezența mansardei și izolarea termică a acesteia.

Pentru o cameră de la parterul unei clădiri cu trei etaje, este stabilit un coeficient de 0,82.

Selectarea unui cazan de încălzire

Unitățile de încălzire, în funcție de scopul prevăzut, sunt cu un singur circuit și cu dublu circuit, pot fi instalate pe perete și podea. Cazanele variază și în funcție de tipul de combustibil.

Modificări de gaz

Producătorii produc diverse dispozitive, deci atunci când alegeți, ar trebui să acordați atenție următorilor factori:

• Scopul instalării comunicațiilor de încălzire. Opțiunile cu un singur circuit sunt utilizate pentru încălzire, dublu-circuit cu un cazan încorporat de 150-180 litri poate oferi casei apă caldă și o încălzește.
• Numărul de schimbătoare de căldură cu model dublu. Singurul element bithermic încălzește apa ca purtător de căldură și o resursă de apă caldă în același timp. În versiunile cu două, încălzirea primară este utilizată pentru încălzire, cea secundară - pentru încălzirea sistemului de apă caldă menajeră.
• Material schimbător de căldură. Fonta acumulează căldură mult timp și nu este supusă coroziunii, oțelul este practic insensibil la fluctuațiile de temperatură.
• Tipul camerei de ardere. Camera deschisă funcționează pe tiraj natural, astfel că cazanul are nevoie de o cameră separată, cu o bună ventilație. O unitate închisă elimină produsele de ardere printr-un coem orizontal coaxial.
• Caracteristici de aprindere. În modul de aprindere electrică fitilul va arde constant, dar echipamentul are nevoie de energie electrică pentru a funcționa. Modelele cu aprindere piezo sunt independente, dar sunt activate manual.

Unitățile de gaze cu condensare cu un economizator de apă diferă în ceea ce privește performanța, dar sarcina de combustibil este aproape dublată.

Modele electrice

Dispozitivele se caracterizează prin funcționare aproape silențioasă, compactitate și funcționare sigură. Proprietarii de case și cabane pot achiziționa modificări:

• Pe elemente de încălzire tubulară. Dispozitivele cu element de încălzire sunt potrivite pentru montarea pe perete, sunt automatizate, dar adesea se rup din cauza scării.
• Pe electrozi. Dispozitive mici conectate la circuitul a două sau mai multe baterii. Cazanul este eficient, echipat cu setări de temperatură, dar este sensibil la lichidul de răcire.
• Inducţie. Dotate cu un sistem de protecție la supraîncălzire, acestea încălzesc rapid lichidul de răcire, au o eficiență de 97%.

Cazanele de inducție sunt echipamente scumpe.

Unități combinate

Încălzesc orice zonă, pot funcționa în mod universal și pe două sau trei tipuri de combustibil. Tipul de putere este selectat de utilizator:

• combustibil solid + gaz;
• combustibil solid + electricitate;
• gaz + electricitate;
• gaz + motorină.

Un singur tip de resurse de combustibil este principalul, cel de-al doilea - auxiliar, care nu încălzește casa, ci menține doar condiții normale de temperatură.

Cazane cu combustibil solid

Lucrează pe lemn, rumeguș, cărbune, cocs, brichete speciale, sunt sigure și ușor de utilizat. Pentru o casă privată, puteți alege unitățile:

• Clasic. Funcționează după principiul combustiei directe, este necesar să umpleți cuptorul la fiecare 5-6 ore.
• Piroliza. Acestea lucrează pe principiul combustiei reziduale după arderea într-o cameră specială. Umplerea combustibilului se efectuează la fiecare 12-14 ore.

Dispozitivele necesită un coș de fum cu un tiraj bun, sunt așezate într-o cameră separată. Utilizatorul trebuie să curețe periodic camera de ardere a funinginii și gudronului.

Dispozitive cu combustibil lichid

Acestea lucrează pe motorină, de aceea sunt plasate într-o cameră separată. Camera cazanului este echipată cu hota și un sistem de ventilație de înaltă calitate. Combustibilul este depozitat în recipiente sigilate într-o cameră separată. Toate dispozitivele cu combustibil lichid sunt automate, productive și au o putere mare.

Caracteristici ale calculului pierderilor de căldură

Cel mai adesea, căldura depinde de materialul suprafețelor podelei și plafonului, pereților, numărul de deschideri și caracteristicile izolării. Încălzirea autonomă poate fi calculată ținând cont de pierderile de căldură într-o casă privată, folosind exemplul unei camere de colț cu o suprafață de 18 m2 și 24,3 m3 în volum. Este situat la etajul 1, are tavane de 2,75 m, precum și 2 pereți exteriori de cherestea de 18 cm grosime, cu căptușeală de gips-carton și tapetare. Camera are 2 ferestre cu parametri 1,6x1,1 m. Podeaua este din lemn, izolată, cu pardoseală.

Calcularea suprafeței:

• Perete exterior fără ferestre - S1 = (6 + 3) x 2,7 - 2 × 1,1 × 1,6 = 20,78 m2.
• Windows - S2 = 2 × 1.1 × 1.6 = 3.52 m2.
• Sex - S3 = 6 × 3 = 18 m2.
• Plafonul - S4 = 6 × 3 = 18 m2.

Calculul pierderilor de căldură a suprafețelor, Q1:

• Peretele exterior - S1 x 62 = 20,78 × 62 = 1289 W
• Windows - S2 x 135 = 3 × 135 = 405 wați.
• Plafonul - Q4 = S4 x 27 = 18 × 27 = 486 W.

Calculul pierderii totale de căldură prin însumarea datelor. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 wați.

Pierderea totală de căldură a unei camere într-o zi rece este de -2.81 kW, adică aceeași cantitate de căldură este furnizată suplimentar.

Calcul hidraulic

Puteți calcula hidraulica pentru încălzire pusă într-o casă privată dacă știți:

• configurarea liniei, tipul conductei și armăturile;
• diametrul conductei în secțiunile principale;
• parametrii de presiune în diferite zone;
• pierderea presiunii purtătorului de căldură;
• Metoda de legare a elementelor hidraulice ale rețelei de încălzire.

De exemplu, puteți utiliza linia cu două conducte gravitaționale cu parametrii:

• sarcină termică proiectată - 133 kW;
• temperatura - tg = 750 grade, t = = 600 grade;
• Debitul estimat - 7,6 metri cubi pe oră;
• modalități de conectare la cazan - distribuitor orizontal hidraulic;
• temperatura constantă menținută de automatizare pe tot parcursul anului - 800 de grade;
• prezența unui regulator de presiune - la intrarea fiecăruia dintre supape;
• tip de conductă - distribuție metal-plastic, oțel pentru alimentarea cu căldură.

Pentru comoditatea calculelor, puteți utiliza mai multe programe online sau un calculator special. HERZ C.O. 3.5 consideră că metoda liniară de pierdere a presiunii DanfossCO este potrivită pentru sisteme cu circulație naturală. În calcule, trebuie să selectați parametrii pentru temperatura - grade Kelvin sau Celsius.

Diametrul conductei

Diferența dintre temperatura lichidului de răcire răcit și cald în sistemul cu două conducte este de 20 de grade. Suprafața camerei este de 18 pătrate, tavane înalte de 2,7 m, circuit de încălzire cu circulație forțată. Calculele sunt făcute după cum urmează:

1. Definiția datelor medii. Consumul de energie este de 1 kW pe 30 m3, rezerva termică de 20%.
2. Calculul volumului camerei. 18 x 2,7 = 48,6 m³.
3. Determinarea costurilor de energie. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
4. Căutați rezerva de energie pe vreme rece. 1,62x20% = 0,324 kW.
5. Calculul puterii totale. 1,62 + 0,324 = 1,944 kW.

Diametrele conductelor pot fi determinate din tabel.

Putere totala	Viteza de răcire	Diametrul conductei
1226	0,3	8
1635	0,4	10
2044	0,5	12
2564	0,6	15
2861	0,7	20

Selectați valoarea puterii totale cât mai aproape de rezultatul calculului.

Parametri de presiune

Pierderea totală de presiune este pierderea de presiune în fiecare secțiune. Această valoare este calculată ca suma pierderilor de frecare ale lichidului de răcire în mișcare și a rezistenței locale. Algoritmul de numărare:

1. Căutați presiunea locală în zonă folosind formula Darcy-Weisbach.
2. Căutați coeficientul de frecare hidraulică după formula Alshutl.
3. Utilizarea datelor tabulare bazate pe materialul conductelor.

Diametru exterior mm	Coeficientul de pierdere a frecării	Viteza lichidului de răcire, kg / h	Pierderi locale, kg / h
Țeavă de oțel
13,5	5,095	229,04	0,0093
17	3,392	439,1	0,0025
21,3	2,576	681,74	0,0010
Țevi electrice
57	0,563	7193,82	0,0000094
76	0,379	13 552,38	0,0000026
Țeavă din polietilenă
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

Kilogramele pe oră pot fi transformate în litri pe minut.

Legătură hidraulică

Legătura hidraulică este un pas necesar pentru a elimina pierderile de apă. Calculele se fac pe baza sarcinii de proiectare, a rezistivității și a parametrilor tehnici ai conductelor, a rezistenței locale a secțiunilor. De asemenea, va trebui să luați în considerare caracteristicile de instalare ale supapelor.

Algoritmul pentru calcularea tehnologiei caracteristicilor rezistenței:

1. Calculul pierderilor de presiune la 1 kg / h de lichid de răcire. Sunt măsurate în ∆P, Pa și sunt proporționale cu pătratul debitului de apă din secțiunea G, kg / h.
2. Utilizarea coeficientului de rezistențe locale și însumarea tuturor parametrilor.

Informații și presiune dinamică a conductei pot fi găsite în instrucțiunile producătorului.

Caracteristici de numărare a numărului de calorifere

Pentru a calcula numărul de elemente de radiatoare, este necesar să se țină seama de volumul clădirii, de caracteristicile sale de proiectare, de materialul de perete și de tipul de baterii. De exemplu: o casă cu panou cu un flux de căldură de 0,041 kW. Este necesar să se calculeze numărul de baterii pentru o cameră 6x4x4,5 m.

Algoritmul de calcul:

1. Determinarea volumului unei camere. 6x4x2,5 = 60 m3.
2. Înmulțirea zonei camerei cu fluxul de căldură pentru a calcula cantitatea optimă de energie termică Q. 60 × 0, 041 = 2,46 kW.
3. Căutați numărul de secțiuni N. Împarte rezultatul etapei nr. 2 la fluxul de căldură al unui calorifer. 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 secțiuni.
4. Alegerea parametrilor radiatorului din tabel.

Material	Puterea unei secțiuni, W	Presiune de lucru, MPa
fontă	110	6-9
aluminiu	175-199	10-20
oțel tubular	85	6-12
bimetal	199	35

Cea mai lungă durată de viață de pe fontă este de 10 ani.

Calculul puterii cazanului

Calculul căldurii utile pentru încălzirea fiecărei camere implică calcularea puterii sistemului de încălzire. Recunoscând-o, puteți crea un regim optim de temperatură. Puterea cazanului se calculează după formulă L = S x Wud / 10Unde:

• S - un indicator al zonei camerei;
• wud - parametrii de putere specifici la 10 metri cubi de cameră.

Indicatorul de putere specific depinde de regiunea de reședință. Poate fi găsit pe masă:

Regiune	Putere specifică, W
Central	1,25-1,55
De Nord	1,54-2,1
Sud	0,75-0,94

Un exemplu de calcul al puterii termice a unui cazan conectat la un sistem de încălzire pentru o cameră de 100 de pătrate în regiunea centrală va fi: 100x1.25 / 10 = 12 kW.

Se folosește adesea un calcul aproximativ: un cazan cu o capacitate de 10 kW va încălzi 100 m2.

Cum să alegi aparatele de încălzit

În proiectarea externă, aparatele de încălzire sunt similare, dar în timpul selecției trebuie să se țină seama de caracteristicile de proiectare.

Dispozitive de convecție

Încălzitoarele generează rapid căldură prin circulația aerului. În partea de jos a convectoarelor sunt deschideri pentru admisia de aer, în interiorul carcasei există un element de încălzire, fluxurile de încălzire. Echipamentele de convecție sunt:

• Gaz - se conectează la linia principală a casei sau a buteliei. Unitățile sunt eficiente din punct de vedere energetic, dar instalarea lor trebuie să fie coordonată cu autoritățile de reglementare.
• Apa - se conectează pe partea inferioară sau laterală, se încălzește rapid. Dispozitivele nu sunt potrivite pentru camerele cu tavane înalte.
• Electric - conectat la rețea, are o eficiență de până la 95%, zgomot redus. Dezavantajul este consumul mare de energie.

1 kW / h de energie este cheltuită pentru încălzirea a 10 m2 de suprafață folosind convectoare.

Sisteme de radiatoare

Acestea sunt conectate la liniile de încălzire în mod inferior, lateral sau universal. Fabricat din următoarele materiale:

• Aluminiu - ușor, încălzit rapid, rezistent la căldură. Racordul filetat al supapei de admisie superioară este de proastă calitate.
• Bimetal - echipat cu miez de oțel și corp de aluminiu. Rezista la presiuni mari, dar sunt scumpe.
• Fonta - caracterizată prin capacitate mare de căldură și răcire îndelungată.Dezavantajele dispozitivelor includ încălzirea lentă și greutatea mare.

Bateriile din aluminiu nu rezistă la fluctuațiile de presiune și nu sunt potrivite pentru apartamente.

Instalații convective de radiatoare

Acestea sunt realizate prin conectarea unui pardoseală încălzită cu apă și calorifere și sunt utilizate în casele de țară din regiunile serverului. Eficient în încălzirea colțului sau a camerelor vitrate. Sub ferestre, puteți instala baterii secționale (4-16 celule) sau panou (corp solid). Podelele calde de la primul etaj sunt acoperite cu dale ceramice, pe al doilea - cu orice material.

Reguli pentru instalarea încălzitoarelor

Cerințele de instalare de reglementare sunt prescrise în mai multe SNiP și includ:

1. Monitorizarea siguranței temperaturii caloriferelor - nu mai mult de 70 de grade.
2. Îndepărtarea bateriilor la 10 cm de partea laterală a peretelui, la 6 cm de podea, la 5 cm de fundul peretelui, la 2,5 cm de tencuială.
3. Prezența unui flux de căldură nominală este cu 60 W mai mică decât cea calculată.
4. Realizarea de conexiuni în aceeași cameră.
5. Prezența supapelor de control automate în spațiile rezidențiale și reglarea manuală în băi, băi, dulapuri de intrare, cămară.
6. Respectarea pantei dermatografului prin mișcarea lichidului de răcire cu 5-10 mm.
7. Conexiune cu filet de dispozitive din aluminiu și cupru.
8. Umplerea constantă a sistemului cu lichid de răcire.

Documentele au menționat, de asemenea, necesitatea inspecției de rutină și curățarea dispozitivelor de praf înainte de începerea perioadei de încălzire și o dată la 3-4 luni în timpul funcționării.

Calculul termic pentru comunicațiile de încălzire se realizează individual. Eficiența energetică, siguranța și ușurința de utilizare a sistemului depind de precizia și acuratețea calculelor.