Návrh akéhokoľvek vykurovacieho systému začína výpočtom jeho hlavných parametrov. V prvom rade ide o optimálne zaťaženie dodávkou tepla. Preto je potrebné pred zakúpením potrebného vybavenia vypočítať výkon vykurovacieho systému: kotly, radiátory, čerpadlá, batérie.
Prečo je potrebné kúrenie?
Rozhodujúcou úlohou pri výpočtoch je optimalizácia ďalších výdavkov. Minimálny požadovaný výkon vykurovacieho kotla bude mať priamy vplyv na spotrebu energie. Úspory by však mali byť rozumné.
Hlavným účelom dodávky tepla je udržiavanie pohodlnej teploty v obytných priestoroch. Je to ovplyvnené menovitým výkonom liatinových radiátorov, tepelnými stratami budovy a parametrami kotla.
Pre správny výber zariadenia by sa mali správne vypočítať jeho parametre. To sa dá urobiť pomocou špecializovaných programov alebo nezávisle pomocou určitých vzorcov.
Okrem toho odborníci odporúčajú vypočítať kapacitu vykurovacieho kotla a ďalších komponentov systému pre:
- Plánovanie nákladov na vybavenie, Čím väčší je menovitý výkon kotla alebo prenos tepla z batérie, tým vyššia je ich cena. V dôsledku toho to ovplyvní rozpočet celej udalosti na zabezpečenie dodávky tepla;
- Správne plánovanie zaťaženia v systéme, Správny výpočet výkonu čerpadla na vykurovanie vám umožní zistiť maximálne a minimálne zaťaženie zariadenia pri zmene vonkajších faktorov - teplota na ulici, v miestnostiach domu;
- Aktualizácia systému, Ak sú vysoké náklady na vykurovanie, ich zníženie je prioritou, aby sa minimalizovala údržba. Na tento účel je potrebné vypočítať výkon vykurovacej batérie a ďalších komponentov.
Po rozhodnutí, že bez výpočtu základných údajov nie je možné pokračovať v obstarávaní materiálu a príslušenstva na zabezpečenie dodávky tepla, mali by ste zvoliť metódy výpočtu. Najprv sa individuálne rozpoznajú vlastnosti každej zložky - bojler, čerpadlo chladiča. Potom sú ich parametre zadané do vykurovacieho programu a znovu skontrolované. Rovnakým spôsobom sa vykonáva výpočet zahrievania skleníka.
Typ použitého nosiča energie ovplyvňuje výpočet výkonu plynového vykurovacieho kotla. Malo by sa vopred rozhodnúť, ktorý druh plynu sa použije - hlavný alebo skvapalnený.
Stanovenie tepelných strát doma
V prvej fáze je potrebné správne vypočítať množstvo tepla, ktoré bude prechádzať cez vonkajšie steny, okná a dvere budovy. Práca dodávky tepla by mala tieto straty kompenzovať a na základe získaných údajov sa vykoná ďalší výpočet výkonu obehového čerpadla na vykurovanie, bojler a batérie.
Určujúcim parametrom je tepelný odpor stien a okenných štruktúr. Toto je inverzný indikátor tepelnej vodivosti materiálov. Nie je možné vykonať výber výkonu vykurovacieho kotla bez znalosti týchto hodnôt. Preto by ste mali pred začatím výpočtov zistiť hrúbku stien a materiál, z ktorého sú vyrobené.
Odporúča sa oboznámiť sa s obsahom SNiP II-3-79, ako aj s SNiP 23-02-2003. Tieto dokumenty ukazujú štandardné hodnoty odporu prenosu tepla pre rôzne regióny Ruska. Po ich poznaní môžete vyriešiť otázku, ako vypočítať výkon vykurovacieho telesa.Každý materiál má špecifickú hodnotu prenosu tepla. Údaje o najbežnejších stavbách obytných budov možno získať zo štandardných tabuliek.
To však nestačí na ďalší výpočet výkonu oceľových vykurovacích telies. Okrem toho budete musieť zistiť hrúbku každého typu materiálu použitého na stavbu stien. Pomer tejto hodnoty k koeficientu prenosu tepla bude požadovaná hodnota:
R = D / X
Kde R - odpor prenosu tepla;D - hrúbka materiálu;Λ - odpor prenosu tepla.
V budúcnosti sa to použije na výpočet požadovanej kapacity vykurovacieho kotla. Tento krok výpočtu sa odporúča. Menovitý výkon celého vykurovacieho systému môžete určiť iba znalosťou skutočného odporu stien.
Pri výpočte sa nezohľadňuje charakteristika vetra pre každú konkrétnu oblasť. Údaje o ňom ovplyvňujú výpočet iba pre výškové budovy.
Funkcie výpočtu výkonu rôznych vykurovacích kotlov
Pre správny výber výkonu vykurovacieho kotla sa určuje vopred jeho umiestnenie, typ systému dodávky tepla (otvorený, zatvorený) a druh použitého paliva. Okrem toho sa berie do úvahy celková plocha domu a jeho objem. Tieto údaje vám umožnia vykonávať výpočty niekoľkými spôsobmi.
Najjednoduchšou metódou na výpočet menovitého výkonu vykurovacieho zariadenia je použiť iba plochu domu. Na tento účel sa používa štandardný pomer, že na vykurovanie 10 m² miestnosti je potrebné minúť 1 kW tepelnej energie. Táto metóda bude fungovať iba pre budovy s dobrou tepelnou izoláciou a štandardnou výškou stropu. Jeho nevýhodou je veľká chyba. Takže v prípade domu s rozlohou 150 m² bude podľa výpočtu potrebný výkon vykurovacieho kotla na výber modelu 15 kW.
Ďalej sa použije korekčný faktor, ktorý závisí od umiestnenia budovy. Potom bude konečný vzorec na výpočet výkonu plynového vykurovacieho kotla vyzerať takto:
W = (S / 10) * K
Kde W - menovitý výkon kotla;S - plocha domu;K - korekčný faktor.
Pre stredné regióny Ruska je K = 0,13; pre severné šírky ega sa hodnota pohybuje od 0,15 do 0,2. Pri výbere kapacity kotla na dodávku tepla pre južné regióny K = 0,08.
Presné výpočty je možné vykonať až po predbežnom stanovení súčiniteľa prestupu tepla stien. Táto technika bola opísaná vyššie. Najprv zistíme teplotný rozdiel medzi zohriatym vzduchom na ulici av dome - Δt. Potom je potrebné určiť tepelné straty. Nachádzajú sa podľa vzorca:
P = Δt / R
Kde R - tepelné straty doma;at - teplotný rozdiel;R - koeficient odporu prenosu tepla.
Ďalej, na výpočet výkonu plynového vykurovacieho kotla je potrebné vynásobiť plochu vonkajších stien stratou tepla. Vezmime si napríklad dom s plochou steny 127 m², koeficient odporu prestupu tepla je 0,502. Optimálna hodnota Δt by mala byť 55. V tomto prípade sa tepelná strata na 1 m² rovná:
P = 55 / 0,505 = 108 W / m²
Na základe toho môžete vypočítať kapacitu vykurovacieho kotla:
W = 127 x 108 = 13,7 kW
V budúcnosti sa zaťaženie vykurovacieho systému stanoví pri rôznych hodnotách Δt. Odporúča sa zvoliť model zariadenia s malou rezervou energie - 10 - 15%. Tým sa rozšíri prívod tepla bez výmeny kotla a radiátorov.
V prípade bytov s normálnou izoláciou môžete mať v panelovom dome pomer 41 wattov na 1 m³ priestoru a v tehlovej budove 38 wattov. Ak boli steny izolované, budete musieť urobiť vyššie uvedený výpočet.
Výpočet výkonu radiátorov a radiátorov
Ale okrem kotla je výkonnosť dodávky tepla ovplyvnená aj technickými charakteristikami ostatných komponentov. Preto musíte vedieť, ako vypočítať energiu vykurovacej batérie.V skutočnosti dochádza k tepelnému prenosu energie z horúcej vody do vzduchu v miestnosti.
Na výpočet energie vyhrievaných batérií je potrebné skutočne určiť ich prenos tepla. Toto je názov procesu prenosu tepla z vyhrievaného tela do vzduchu v miestnosti. Tento ukazovateľ ovplyvňuje niekoľko faktorov. Hlavným je materiál výroby. Čím je odpor batérie pri prestupe tepla nižší, tým nižšia je strata tepla. Spolu s tým sa však musí zohľadniť aj účinok ukladania energie. Toto je pozorované v liatinových štruktúrach. Pretože na výpočet výkonu vykurovacej batérie je potrebné poznať úroveň jej naplnenia horúcou vodou - mala by sa vypočítať celková plocha konštrukcie. Z toho tiež závisí celkový prenos tepla.
Pre výpočty je potrebné určiť Δt podľa tohto vzorca:
Δt = ((Тпод-Тобр) / 2) -Тпом
Kde Tpod, Tobr a Tpom - teploty v odovzdávacej, vratnej rúrke a vo vnútri.
Na výpočet výkonu liatinových vykurovacích telies potrebujete koeficient tepelnej vodivosti konkrétneho materiálu a celkovú plochu štruktúr. Prvý je možné vziať zo štandardných tabuliek. Pri bimetalických modeloch sa pri výpočte výkonu vykurovacieho telesa berú do úvahy oceľové jadrá potrubí a hliníková vykurovacia plocha.
Výpočet sa vykonáva podľa tohto vzorca:
Q = Δt * k * S
Kde Q - merné teplo radiátora;TO - koeficient tepelnej vodivosti;S - celková plocha konštrukcie.
Týmto spôsobom je možné vypočítať výkon vykurovacej batérie. V praxi je to však ťažké, pretože nie je známych niekoľko faktorov - skutočná hrúbka steny, ďalšie prvky použité pri výrobe. Pri výpočte kapacity batérie dodávajúcej teplo sa nezohľadňujú ani tepelné straty v miestnosti.
Väčšina výrobcov uvádza menovitý výkon v pase chladiča. Deje sa to však iba pre jeden tepelný režim vykurovania. Preto ako základ údajov z pasu produktu môžete presne vypočítať výkon radiátora dodávajúceho teplo.
Skutočná rýchlosť prenosu tepla z batérie závisí od správnej inštalácie. Pri výpočte výkonu oceľových vykurovacích telies sa nezohľadňuje ich umiestnenie vzhľadom na parapet, podlahu a steny v miestnosti.
Výpočet výkonu obehového čerpadla
V uzavretých systémoch dodávky tepla je nutná cirkulácia tekutín. Pred výpočtom výkonu čerpadla na vykurovanie je potrebné zostaviť schému zásobovania teplom. Až potom môžeme začať počítať.
Existuje niekoľko parametrov, ktoré určujú hlavné charakteristiky tohto vykurovacieho komponentu. Čerpadlo je zamerané na zvýšenie rýchlosti chladiacej zmesi v systéme. Okrem toho by nemal vytvárať nadmerné hydraulické zaťaženie, zvyšovať hluk. Preto je dôležité správne vypočítať výkon čerpadla pre vykurovanie.
Na vykonanie výpočtov je potrebné zistiť nasledujúce charakteristiky vybavenia:
- výkon, Charakterizuje množstvo tepla prevedeného za jednotku času potrubiami pomocou obehového čerpadla;
- Hydraulický odpor, Sú to tlakové straty v sieti spôsobené trením vody na vnútornom povrchu komponentov dodávajúcich teplo. Pri výpočte výkonu čerpadla na vykurovanie je tento indikátor jedným z určujúcich, pretože na ňom závisí prietoková rýchlosť chladiva;
- Spotreba energie, Je to vyznačené výrobcom v pase zariadenia. Je určená charakteristikami elektromotora pripojeného k rotoru čerpadla.
V prvej etape výpočtu výkonu obehového čerpadla na vykurovanie by sa mal vypočítať výkon. Na tento účel musíte zistiť potrebný tepelný výkon systému dodávky tepla. Výpočty výkonnosti sa vykonávajú podľa tohto vzorca:
Q = (0,86 * R) / (Tpod-Tob)
Kde Q - výkon zariadenia;R - odhadovaný tepelný výkon, W;Tpod a Byť - teplota vody v prívodnom a vratnom vykurovacom potrubí.
Hlavným faktorom ovplyvňujúcim výkon čerpadla je tepelný výkon systému. Najlepšie je vypočítať ju čo najpresnejšie, aby ste sa vyhli nákupu zariadenia s nevhodnými parametrami. Výpočet výkonu čerpadla na dodávku tepla je tiež ovplyvnený charakteristikami chladiva. V prípade použitia nemrznúcej zmesi sa musí nominálny ukazovateľ zvýšiť o 10 - 15%, pretože ich hustota je oveľa vyššia ako hustota destilovanej vody.
Hydraulický odpor obehového čerpadla sa určuje podľa tohto vzorca:
H = 1,3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000
Kde R1 aR2 - tlaková strata na prívodnej a vratnej časti potrubia;L1 a L2 - dĺžka potrubí;Z1 a Z2 - hydraulický odpor komponentov systému.
Posledný indikátor na výpočet výkonu čerpadla na dodávku tepla sa dá získať z pasu zariadenia. Ak neexistujú, odporúča sa použiť údaje z tabuľky.
|
Vykurovací komponent |
Hydraulický odpor, Pa |
| bojler | 1000 až 2000 |
| Termostatický ventil | 5 000 až 10 000 |
| miešačka | 2000 až 4000 |
| teplotný senzor | 1 000 až 1 500 |
Výrobcovia označujú hydraulický odpor vo veľkosti vodného stĺpca. Tie. Toto je ukazovateľ sily, ktorý je schopný zvýšiť vodu vo zvislej rúre na určitú úroveň.
Pri výpočte výkonu obehového čerpadla na dodávku tepla sa nezohľadňuje prítomnosť viacerých rýchlostných režimov. Aj keď v praxi, pomocou tejto funkcie zariadenia, môžete optimalizovať rýchlosť chladiacej kvapaliny a vyvážiť tak celý systém.
Je ťažké urobiť presný výpočet vykurovania domu alebo skleníka samostatne? Okrem vyššie uvedených metód sa odporúča používať na dodávku tepla aj špecializované programy. Tým sa overia výsledky a dosiahne sa maximálna presnosť výpočtov.
Video ukazuje príklad výpočtu vykurovacieho výkonu pomocou špecializovaného programu:
