Základné parametre a metódy výpočtu vykurovania

GOST R 54860-2011 reguluje potrebu výpočtov pri organizovaní komunikácií dodávok tepla. Pred usporiadaním linky musí majiteľ určiť potrebné parametre kotla a batérií. Výpočet vykurovania sa vykonáva aj na zistenie energetickej účinnosti zariadenia a pravdepodobných tepelných strát.

Konštrukčné parametre

Technológia výpočtu vám umožňuje zvoliť si tepelný systém vhodný pre energiu a dĺžku domu alebo bytu. Výpočet je založený na niekoľkých počiatočných hodnotách:

• plocha budovy, jej výška od stropu po podlahu, vnútorný objem;
• druh objektu a prítomnosť iných budov v jeho blízkosti;
• materiály na stavbu strechy, podlahy a stropu;
• počet okien a dverí;
• zamýšľané použitie častí domu;
• trvanie vykurovacieho obdobia a priemerná teplota v danom období;
• vlastnosti veternej ružice a geografia;
• pravdepodobná izbová teplota;
• špecifiká miest pripojenia na plyn, elektrickú komunikáciu a zásobovanie vodou.

Izolácia dverí, okien a stien je povinná.

Výpočty objemu miestnosti

Výpočet vykurovania podľa objemu obytného priestoru sa vyznačuje presnosťou údajov. Je vhodné to považovať za príklad: dom s rozlohou 80 m2 v moskevskom regióne s výškou stropu 3 m, 6 oknami a 2 dverami, ktoré sa otvárajú smerom von. Algoritmus akcií bude nasledujúci:

1. Výpočet celkového objemu stavby. Parametre každej miestnosti sa spočítajú alebo sa použije všeobecný princíp - 80x3 = 240 m3.
2. Počítanie otvorov smerujúcich von - 6 okien + 2 dvere = 8.
3. Stanovenie regionálneho koeficientu pre Moskovský región vo vzťahu k strednej zóne Ruskej federácie. Bude sa rovnať 1,2. Hodnota pre ďalšie regióny je uvedená v tabuľke.

kraj	Vlastnosti zimného obdobia	koeficient
Krasnodarské územie, pobrežie Čierneho mora	Teplé počasie prakticky bez chladu	0,7-0,9
Midland a severozápad	Mierne zimy	1,2
Sibír	Silné a mrazivé zimy	1,5
Yakutia, Chukotka, Ďaleký sever	Mimoriadne chladné podnebie	2

4. Počítanie pre vidiecke chaty. Prvá získaná hodnota sa vynásobí 60: 240 x 60 = 14 400.
5. Násobenie regionálnym pozmeňujúcim a doplňujúcim návrhom. 14 400 x 1,2 = 17 280.
6. Vynásobením počtu okien 100, dverami 200 a súčtom výsledku: 6x100 + 2x200 = 1000.
7. Pridanie údajov získaných v etapách č. 5 a č. 6: 17 280 + 1000 = 18 280.

Výkon vykurovacieho systému bude 18 280 W s výnimkou materiálov nosných stien, podláh a tepelnoizolačných charakteristík domu. Vo výpočtoch neexistuje korekcia na prirodzené vetranie, takže výsledok bude približný.

Výpočty podľa počtu podlaží

Obyvatelia bytového domu platia za služby v závislosti od počtu podlaží. Čím vyšší je dom, tým lacnejšie je kúrenie. Z tohto dôvodu je výpočet vykurovacieho systému viazaný na výšku stropov:

• nie viac ako 2,5 m - koeficient 1;
• od 3 do 3,5 m - koeficient 1,05;
• od 3,5 do 4,5 - koeficient 1,1;
• od 4,5 - koeficient 2.

Komunikácia sa dá vypočítať podľa vzorca N = (S * H ​​* 41) / Ckde:

• N - počet častí radiátora;
• S je plocha domu;
• C - tepelný návrat jednej batérie je uvedený v pase;
• N - výška miestnosti;
• 41 wattov - teplo spotrebované na vykurovanie 1 m3 (empirická hodnota).

Pri výpočte sa berie do úvahy aj podlaha rezidencie, umiestnenie izieb, prítomnosť podkrovia a jeho tepelná izolácia.

Pre miestnosť na prízemí trojposchodovej budovy je stanovený koeficient 0,82.

Výber vykurovacieho kotla

Vykurovacie jednotky sú podľa účelu jednookruhové a dvojokruhové, môžu byť inštalované na stenu a podlahu. Kotly sa líšia aj v druhu paliva.

Úpravy plynu

Výrobcovia vyrábajú rôzne zariadenia, takže pri výbere by ste mali venovať pozornosť týmto faktorom:

• Účel inštalácie vykurovacích komunikácií. Na vykurovanie sa používajú jednokruhové možnosti, dvoj okruh s vstavaným bojlerom s objemom 150 - 180 litrov môže domu dodávať teplú vodu a ohrievať ju.
• Počet tepelných výmenníkov s dvoma obvodmi. Jediným bithermickým prvkom sa súčasne ohrieva voda ako nosič tepla a zdroj TÚV. Vo verziách s dvoma sa primárne vykurovanie používa na vykurovanie, sekundárne - na vykurovanie teplej úžitkovej vody.
• Materiál výmenníka tepla. Liatina akumuluje teplo po dlhú dobu a nie je vystavená korózii, oceľ je prakticky necitlivá na kolísanie teploty.
• Typ spaľovacej komory. Otvorená komora beží na prirodzený ťah, takže kotol potrebuje samostatnú miestnosť s dobrým vetraním. Uzatvorená jednotka odstraňuje produkty spaľovania koaxiálnym horizontálnym komínom.
• Vlastnosti zapaľovania. V režime elektrického zapaľovania knôt bude horieť neustále, ale zariadenie potrebuje na prevádzku elektrinu. Modely s piezoelektrickým zapaľovaním sú nezávislé, ale zapínajú sa manuálne.

Kondenzačné plynové jednotky s ekonomizérom vody sa líšia vo výkone, ale palivo sa takmer zdvojnásobí.

Elektrické modely

Zariadenia sa vyznačujú takmer tichou prevádzkou, kompaktnosťou a bezpečnou prevádzkou. Majitelia domov a chát môžu kúpiť úpravy:

• Na rúrkové vykurovacie telesá. Zariadenia s vyhrievacím telesom sú vhodné na montáž na stenu, sú automatizované, ale často sa zlomia kvôli meradlu.
• Na elektródach. Malé zariadenia pripojené k obvodu dvoch alebo viacerých batérií. Kotol je efektívny, vybavený nastavením teploty, ale je citlivý na chladivo.
• Indukcia. Vybavené systémom ochrany pred prehriatím, rýchlo ohrievajú chladiacu kvapalinu, majú účinnosť 97%.

Indukčné kotly sú drahé vybavenie.

Kombinované jednotky

Zahrievajú akúkoľvek oblasť, môžu pracovať v univerzálnom režime a na dva alebo tri druhy paliva. Druh energie si vyberá užívateľ:

• tuhé palivo + plyn;
• tuhé palivo + elektrina;
• plyn + elektrina;
• plyn + nafta.

Jeden druh zdrojov paliva je hlavný, druhý - pomocný, ktorý nevykuruje dom, ale udržuje iba normálne teplotné podmienky.

Kotly na tuhé palivo

Pôsobia na drevo, piliny, uhlie, koks, špeciálne brikety, sú bezpečné a ľahko sa používajú. Pre súkromný dom si môžete vybrať jednotky:

• Classic. Fungujú na princípe priameho spaľovania, je potrebné plniť pec každých 5-6 hodín.
• Pyrolýza. Pracujú na princípe dodatočného spaľovania zvyškového plynu v špeciálnej komore. Plnenie paliva sa vykonáva každých 12 - 14 hodín.

Zariadenia vyžadujú komín s dobrým ťahom, sú umiestnené v samostatnej miestnosti. Užívateľ musí pravidelne čistiť spaľovaciu komoru sadzí a dechtu.

Zariadenia na kvapalné palivo

Pracujú na nafte, preto sú umiestnené v samostatnej miestnosti. Kotolňa je vybavená digestorom a kvalitným ventilačným systémom. Topný olej sa skladuje v uzavretých nádobách v samostatnej miestnosti. Všetky zariadenia na kvapalné palivo sú automatizované, produktívne a vyznačujú sa vysokým výkonom.

Funkcie výpočtu tepelných strát

Teplo najčastejšie závisí od materiálu podlahových a stropných povrchov, stien, počtu otvorov a vlastností izolácie. Autonómne vykurovanie sa môže vypočítať s prihliadnutím na tepelné straty v súkromnom dome pomocou príkladu rohovej miestnosti s plochou 18 m2 a objemom 24,3 m3. Nachádza sa na 1. poschodí, má stropy 2,75 m, ako aj 2 vonkajšie steny z dreva s hrúbkou 18 cm s sádrokartónovým obkladom a tapetovaním. Izba má 2 okná s parametrami 1,6x1,1 m. Podlaha je drevená, zateplená, so spodnou podlahou.

Výpočet plochy povrchu:

• Vonkajšia stena bez okien - S1 = (6 + 3) x 2,7 - 2 × 1,1 × 1,6 = 20,78 m2.
• Windows - S2 = 2 × 1,1 × 1,6 = 3,52 m2.
• Pohlavie - S3 = 6 × 3 = 18 m2.
• Strop - S4 = 6 × 3 = 18 m2.

Výpočet tepelných strát povrchov, Q1:

• Vonkajšia stena - S1 x 62 = 20,78 × 62 = 1289 W.
• Windows - S2 x 135 = 3 × 135 = 405 wattov.
• Strop - Q4 = S4 x 27 = 18 × 27 = 486 W.

Výpočet celkových tepelných strát sčítaním údajov. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 wattov.

Celková tepelná strata jednej miestnosti v chladnom dni je -2,81 kW, čo znamená, že sa dodatočne dodáva rovnaké množstvo tepla.

Hydraulický výpočet

Hydrauliku na vykurovanie v súkromnom dome môžete vypočítať, ak viete:

• konfigurácia potrubia, typ potrubia a príslušenstva;
• priemer potrubia v hlavných sekciách;
• tlakové parametre v rôznych zónach;
• strata tlaku nosiča tepla;
• Metóda hydraulických spojovacích prvkov vykurovacej siete.

Napríklad môžete použiť gravitačné potrubie s dvoma rúrkami s parametrami:

• konštrukčné tepelné zaťaženie - 133 kW;
• teplota - tg = 750 stupňov, t = 600 stupňov;
• Odhadovaný prietok - 7,6 metrov kubických za hodinu;
• spôsoby pripojenia k bojleru - hydraulický horizontálny rozvádzač;
• konštantná teplota udržiavaná automatizáciou počas celého roka - 800 stupňov;
• prítomnosť regulátora tlaku - na vstupe každého z ventilov;
• druh potrubia - rozvody kov-plast, oceľ na dodávku tepla.

Na uľahčenie výpočtov môžete použiť niekoľko online programov alebo špeciálnu kalkulačku. HERZ C.O. 3.5 považuje metódu lineárnej straty tlaku DanfossCO za vhodnú pre systémy s prirodzenou cirkuláciou. Vo výpočtoch musíte vybrať parametre teploty - stupne Kelvin alebo Celzia.

Priemer potrubia

Rozdiel medzi teplotou chladenej a horúcej chladiacej kvapaliny v systéme s dvoma rúrkami je 20 stupňov. Plocha miestnosti je 18 štvorcov, stropy vysoké 2,7 m, vykurovací okruh s núteným obehom. Výpočty sa robia takto:

1. Definícia priemerných údajov. Spotreba energie je 1 kW na 30 m3, rezerva tepelnej energie je 20%.
2. Výpočet objemu miestnosti. 18 x 2,7 = 48,6 m³.
3. Stanovenie nákladov na energiu. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
4. Vyhľadajte rezervu energie v chladnom počasí. 1,62 x 20% = 0,324 kW.
5. Výpočet celkového výkonu. 1,62 + 0,324 = 1,944 kW.

Vhodné priemery rúrok sa dajú zistiť z tabuľky.

Celkový výkon	Rýchlosť chladiacej kvapaliny	Priemer potrubia
1226	0,3	8
1635	0,4	10
2044	0,5	12
2564	0,6	15
2861	0,7	20

Vyberte hodnotu celkového výkonu čo najbližšie k výsledku výpočtu.

Parametre tlaku

Celková tlaková strata je tlaková strata v každej sekcii. Táto hodnota sa vypočíta ako súčet trecích strát pohybujúceho sa chladiaceho média a miestneho odporu. Algoritmus počítania:

1. Vyhľadajte miestny tlak v oblasti pomocou vzorca Darcy-Weisbach.
2. Vyhľadajte koeficient hydraulického trenia podľa vzorca Alshutl.
3. Použitie tabuľkových údajov na základe materiálu potrubia.

Vonkajší priemer mm	Koeficient straty trením	Rýchlosť chladiacej kvapaliny, kg / h	Miestne straty, kg / h
Oceľové potrubie
13,5	5,095	229,04	0,0093
17	3,392	439,1	0,0025
21,3	2,576	681,74	0,0010
Elektrické potrubie
57	0,563	7193,82	0,0000094
76	0,379	13 552,38	0,0000026
Polyetylénová rúra
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

Kilogramy za hodinu možno previesť na litre za minútu.

Hydraulické spojenie

Hydraulické spojenie je nevyhnutným krokom na vyrovnanie strát vody. Výpočty sa robia na základe projektovaného zaťaženia, odporu a technických parametrov rúr, miestneho odporu úsekov. Musíte tiež vziať do úvahy inštalačné charakteristiky ventilov.

Algoritmus pre výpočet technológie odporových charakteristík:

1. Výpočet tlakových strát na 1 kg / h chladiacej zmesi. Meria sa v ∆P, Pa a sú úmerné druhej mocnine prietoku vody v oddiele G, kg / h.
2. Pomocou koeficientu miestnych odporov a spočítaním všetkých parametrov.

Informácie a dynamický tlak v potrubí nájdete v pokynoch výrobcu.

Funkcie počítania počtu radiátorov

Na výpočet počtu žiaričových prvkov je potrebné zohľadniť objem budovy, jej konštrukčné prvky, materiál steny a typ batérií. Napríklad: panelový dom s tepelným tokom 0,041 kW. Je potrebné vypočítať počet batérií pre miestnosť 6x4x4,5 m.

Výpočtový algoritmus:

1. Určenie objemu miestnosti. 6x4x2,5 = 60 m3.
2. Vynásobením plochy miestnosti tepelným tokom na výpočet optimálneho množstva tepelnej energie Q. 60 × 0, 041 = 2,46 kW.
3. Vyhľadajte počet sekcií N. Výsledok kroku č. 2 vydelte tepelným tokom jedného radiátora. 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 častí.
4. Výber parametrov chladiča z tabuľky.

materiál	Výkon jednej sekcie, W	Pracovný tlak, MPa
liatina	110	6-9
hliník	175-199	10-20
rúrková oceľ	85	6-12
bimetal	199	35

Najdlhšia životnosť na liatine je 10 rokov.

Výpočet výkonu kotla

Výpočet užitočného tepla na vykurovanie každej miestnosti zahŕňa výpočet výkonu vykurovacieho systému. Po jeho rozpoznaní môžete vytvoriť optimálny teplotný režim. Výkon kotla sa vypočíta podľa vzorca W = S x Wud / 10kde:

• S - indikátor oblasti miestnosti;
• WÜD - špecifické parametre výkonu na 10 metrov kubických miestnosti.

Špecifický indikátor napájania závisí od oblasti bydliska. Nájdete ho v tabuľke:

kraj	Merný výkon, W
centrálnej	1,25-1,55
severnej	1,54-2,1
juh	0,75-0,94

Príklad výpočtu tepelnej energie kotla pripojeného k vykurovaciemu systému pre miestnosť so 100 štvorcami v strednom regióne bude: 100x1,25 / 10 = 12 kW.

Často sa používa približný výpočet: kotol s kapacitou 10 kW bude vykurovať 100 m2.

Ako zvoliť vykurovacie zariadenia

Pri vonkajšom návrhu sú vykurovacie zariadenia podobné, ale pri výbere je potrebné zohľadniť konštrukčné prvky.

Konvekčné zariadenia

Ohrievače rýchlo vytvárajú teplo cirkuláciou vzduchu. V spodnej časti konvektorov sú otvory na prívod vzduchu, vo vnútri skrinky je vyhrievací prvok, ohrievacie toky. Konvekčné zariadenie je:

• Plyn - pripája sa k hlavnej linke domu alebo valca. Jednotky sú energeticky účinné, ale ich inštalácia musí byť koordinovaná s regulačnými orgánmi.
• Voda - spája sa zdola alebo zboku, rýchlo sa zahreje. Zariadenia nie sú vhodné do miestností s vysokými stropmi.
• Elektrické pripojenie k sieti má účinnosť až 95%, nízku hlučnosť. Nevýhodou je vysoká spotreba energie.

1 kW / h energie sa vynakladá na vykurovanie 10 m2 plochy pomocou konvektorov.

Radiátorové systémy

Sú napojené na vykurovacie vedenia spodným, bočným alebo univerzálnym spôsobom. Vyrobené z týchto materiálov:

• Hliník - ľahký, rýchlo sa zahrieva a je odolný voči teplu. Závitové pripojenie horného nasávacieho ventilu je nízkej kvality.
• Bimetal - vybavené oceľovým jadrom a hliníkovým telom. Odolávajú vysokému tlaku, ale sú drahé.
• Liatina - vyznačuje sa vysokou tepelnou kapacitou a dlhým chladením.Nevýhody zariadení zahŕňajú pomalé zahrievanie a vysokú hmotnosť.

Hliníkové batérie nevydržia kolísanie tlaku a nie sú vhodné do bytov.

Inštalácie konvekčného radiátora

Realizujú sa pripojením vody vyhrievanej podlahy a radiátorov a používajú sa v vidieckych domoch v serverových oblastiach. Účinné v kúrení rohov alebo presklených miestnostiach. Pod oknami môžete inštalovať sekčné (4-16 články) alebo panelové (masívne) batérie. Teplé podlahy v prvom poschodí sú pokryté keramickými dlaždicami, v druhom - akýmkoľvek materiálom.

Pravidlá pre inštaláciu ohrievačov

Požiadavky na regulačnú inštaláciu sú predpísané v niekoľkých SNiP a zahŕňajú:

1. Bezpečnostné monitorovanie teploty radiátorov - nie viac ako 70 stupňov.
2. Vybratie batérií 10 cm od steny, 6 cm od podlahy, 5 cm od spodku steny, 2,5 cm od omietky.
3. Prítomnosť menovitého tepelného toku je o 60 W nižšia ako vypočítaná hodnota.
4. Vytváranie spojení v rovnakej miestnosti.
5. Existencia automatických nastavovacích kovaní v priestoroch a manuálne nastavenie v kúpeľniach, kúpeľniach, šatniach, skladoch.
6. Dodržiavanie sklonu očné linky pohybom chladiacej kvapaliny o 5-10 mm.
7. Závitové pripojenie hliníkových a medených zariadení.
8. Neustále plnenie systému chladivom.

Dokumenty tiež zaznamenali potrebu rutinnej kontroly a čistenia zariadení od prachu pred začiatkom vykurovacieho obdobia a raz za 3-4 mesiace počas prevádzky.

Tepelný výpočet pre vykurovacie komunikácie sa vykonáva individuálne. Energetická účinnosť, bezpečnosť a ľahké používanie systému závisia od presnosti a presnosti výpočtov.