Grundläggande parametrar och metoder för beräkning av värme

GOST R 54860-2011 reglerar behovet av beräkningar vid organisering av värmeförsörjningskommunikation. Innan linjen ordnas måste ägaren bestämma nödvändiga parametrar för pannan och batterierna. Beräkning av värme görs också för att fastställa utrustningens energieffektivitet och den troliga värmeförlusten.

Designparametrar

Beräkningstekniken låter dig välja ett termiskt system som är lämpligt för kraft och längd för ett hus eller lägenhet. Beräkningen är baserad på flera initialvärden:

• byggnadens yta, dess höjd från tak till golv, inre volym;
• typ av objekt och närvaron av andra byggnader nära den;
• material för konstruktion av tak, golv och tak;
• antalet fönster- och dörröppningar;
• avsedd användning av delar av huset;
• varaktigheten på uppvärmningssäsongen och medeltemperaturen under en viss period;
• funktioner i vindros och geografi;
• trolig rumstemperatur;
• information om anslutningsplatser till gas, elektrisk kommunikation och vattenförsörjning.

Isolering av dörrar, fönster och väggar är obligatorisk.

Rumsvolymberäkningar

Beräkningen för uppvärmning, gjord av volymen på bostadsområdet, är anmärkningsvärd för dataens noggrannhet. Det är lämpligt att betrakta det som ett exempel: ett hus på 80 m2 i Moskva-regionen med en takhöjd på 3 m, 6 fönster och 2 dörrar som öppnar utåt. Handlingens algoritm kommer att vara följande:

1. Beräkning av den totala konstruktionsvolymen. Parametrarna för varje rum sammanfattas eller den allmänna principen används - 80x3 = 240 m3.
2. Räknar antalet öppningar som vetter utåt - 6 fönster + 2 dörrar = 8.
3. Fastställande av den regionala koefficienten för Moskva-regionen, relaterad till Rysslands centrala zon. Det kommer att vara lika med 1,2. Värdet för andra regioner finns i tabellen.

Område	Funktioner i vinterperioden	Koefficient
Krasnodar territorium, Svartahavskusten	Varmt väder utan praktiskt taget kallt	0,7-0,9
Midland och nordväst	Måttliga vintrar	1,2
sibirien	Svåra och frostiga vintrar	1,5
Yakutia, Chukotka, Far North	Extremt kallt klimat	2

4. Räknar för en lantstuga. Det första erhållna värdet multipliceras med 60: 240x60 = 14 400.
5. Multiplikation med regionala ändringsförslag. 14 400x1,2 = 17 280.
6. Multiplicera antalet fönster med 100, dörrar med 200 och summera resultatet: 6x100 + 2x200 = 1000.
7. Tillsats av data erhållna i steg nr 5 och nr 6: 17 280 + 1000 = 18 280.

Kraften i värmesystemet är 18 280 W exklusive material med bärande väggar, golv och värmeisoleringsegenskaper i huset. Vid beräkningar finns det ingen korrigering för naturlig ventilation, så resultatet blir ungefärligt.

Beräkningar med antalet våningar

Invånare i en hyreshus betalar för verktyg, beroende på antalet våningar. Ju högre huset, desto billigare är det att värma. Av denna anledning är beräkningen av värmesystemet bunden till takhöjden:

• högst 2,5 m - koefficient 1;
• från 3 till 3,5 m - koefficient 1,05;
• från 3,5 till 4,5 - koefficient 1,1;
• från 4,5 - koefficient 2.

Du kan beräkna kommunikationer med formeln N = (S * H ​​* 41) / Cvar:

• N - antal kylarsektioner;
• S är husets område;
• C - ett batteris termiska retur återges i passet;
• N - rumshöjd;
• 41 watt - värme som används för uppvärmning 1 m3 (empiriskt värde).

Vid beräkningen beaktas också golvet i bostaden, rummen, platsen för vinden och dess värmeisolering.

För ett rum på bottenvåningen i en tre våningar byggs en koefficient på 0,82.

Val av värmepanna

Uppvärmningsenheter, beroende på syftet, är enkelkrets och dubbelkrets, kan installeras vägg och golv. Pannor varierar också i bränsletyp.

Gasmodifieringar

Tillverkarna tillverkar olika enheter, så när du väljer bör du vara uppmärksam på följande faktorer:

• Syftet med installation av värmekommunikation. Enkelkretsalternativ används för uppvärmning, dubbla kretsar med en inbyggd panna på 150-180 liter kan förse huset med varmt vatten och värma det.
• Antalet värmeväxlare med dubbla kretsar. Det enda bithermiska elementet värmer vatten som en värmebärare och en DHW-resurs på samma gång. I versioner med två används den primära uppvärmningen för uppvärmning, den sekundära - för att värma det inhemska varmvattensystemet.
• Värmeväxlarmaterial. Gjutjärn samlar upp värme under lång tid och utsätts inte för korrosion, stål är praktiskt taget okänsligt för temperatursvängningar.
• Typ av förbränningskammare. Den öppna kammaren går på naturligt drag, så pannan behöver ett separat rum med god ventilation. En sluten enhet tar bort förbränningsprodukter genom en koaxiell horisontell skorsten.
• Funktioner för tändning. I läget för elektrisk tändning kommer veken att brinna konstant, men utrustningen behöver el för att kunna fungera. Modeller med piezotändning är oberoende, men slås på manuellt.

Kondensation av gasenheter med en vattenekonomi skiljer sig i prestanda, men bränsleladdningen är nästan fördubblad.

Elektriska modeller

Enheterna kännetecknas av nästan tyst drift, kompakthet och säker drift. Ägare av hus och stugor kan köpa ändringar:

• På rörformade värmeelement. Enheter med värmeelement är lämpliga för väggmontering, är automatiserade, men går ofta sönder på grund av skala.
• På elektroderna. Små enheter anslutna till kretsen för två eller flera batterier. Pannan är effektiv, utrustad med temperaturinställningar, men är känslig för kylvätskan.
• Induktion. De är utrustade med ett överhettningsskyddssystem och värmer snabbt upp kylvätskan och har en effektivitet på 97%.

Induktionspannor är dyr utrustning.

Kombinerade enheter

De värmer alla områden, kan arbeta i universalläge och på två eller tre typer av bränsle. Typ av ström väljs av användaren:

• fast bränsle + gas;
• fast bränsle + el;
• gas + el;
• gas + diesel.

En typ av bränsleresurser är den huvudsakliga, den andra - extra, som inte värmer huset, men endast upprätthåller normala temperaturförhållanden.

Pannor med fast bränsle

De arbetar med trä, sågspån, kol, koks, specialbriketter, är säkra och enkla att använda. För ett privat hus kan du välja enheter:

• Klassisk. De fungerar enligt principen om direkt förbränning, det är nödvändigt att fylla ugnen var 5-6 timme.
• Pyrolys. De arbetar med principen om restgas efterbränning i en speciell kammare. Bränslepåfyllning utförs var 12-14 timme.

Enheter kräver en skorsten med bra drag, placeras i ett separat rum. Användaren måste regelbundet rengöra förbränningskammaren för sot och tjära.

Anordningar för flytande bränsle

De arbetar med dieselbränsle, därför placeras de i ett separat rum. Pannrummet är utrustat med en huva och ett högkvalitativt ventilationssystem. Bränsleolja förvaras i förseglade behållare i ett separat rum. Alla enheter med flytande bränsle är automatiserade, produktiva och har hög effekt.

Funktioner för beräkning av värmeförlust

Oftast beror värmen på golv- och takytor, väggar, antalet öppningar och funktioner i isolering. Autonom uppvärmning kan beräknas med hänsyn till värmeförluster i ett privat hus med exemplet på ett hörnrum med en yta på 18 m2 och 24,3 m3 i volym. Det ligger på 1: a våningen, har tak på 2,75 m, samt 2 ytterväggar av 18 cm tjockt trä med gipsfoder och tapetsering. Rummet har 2 fönster med parametrar 1,6x1,1 m. Golvet är trä, isolerat, med undergolv.

Beräkning av ytarea:

• Yttervägg utan fönster - 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.
• Tak - S4 = 6 × 3 = 18 m2.

Beräkning av värmeförlust av ytor, Q1:

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

Beräkning av total värmeförlust genom att summera data. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 watt.

Den totala värmeförlusten för ett rum på en kall dag är -2,81 kW, det vill säga samma mängd värme tillförs dessutom.

Hydraulisk beräkning

Du kan beräkna hydraulik för uppvärmning i ett privat hus om du vet:

• linjekonfiguration, typ av rörledning och beslag;
• rördiameter i huvudsektionerna;
• tryckparametrar i olika zoner;
• förlust av värmebärartrycket;
• Metoden för hydrauliska kopplingselement i värmeaggregatet.

Du kan till exempel använda gravitationen med två rörledningar med parametrarna:

• designvärmebelastning - 133 kW;
• temperatur - tg = 750 grader, t = 600 grader;
• Uppskattad flödeshastighet - 7,6 kubikmeter per timme;
• sätt att ansluta till pannan - hydraulisk horisontell distributör;
• konstant temperatur upprätthålls av automatisering under hela året - 800 grader;
• närvaron av en tryckregulator - vid ingången till var och en av ventilerna;
• typ av rörledning - metall-plastdistribution, stål för värmeförsörjning.

För att underlätta beräkningar kan du använda flera onlineprogram eller en speciell kalkylator. HERZ C.O. 3.5 anser att linjär tryckförlustmetod DanfossCO är lämplig för system med naturlig cirkulationstyp. I beräkningarna måste du välja parametrarna för temperaturen - grader Kelvin eller Celsius.

Rördiameter

Skillnaden mellan temperaturen på det kylda och heta kylmediet i två-rörssystemet är 20 grader. Rumets yta är 18 kvadrat, tak 2,7 meter högt, tvättcirkulationsvärmekrets. Beräkningarna görs enligt följande:

1. Definition av genomsnittliga data. Strömförbrukningen är 1 kW per 30 m3, termisk kraftreserv är 20%.
2. Beräkning av rumets volym. 18 x 2,7 = 48,6 m³.
3. Fastställande av kraftkostnader. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
4. Sök efter reserv i kallt väder. 1,62x20% = 0,324 kW.
5. Beräkning av total effekt. 1,62 + 0,324 = 1,944 kW.

Lämpliga rördiametrar kan bestämmas från bordet.

Total effekt	Kylvätskehastighet	Rördiameter
1226	0,3	8
1635	0,4	10
2044	0,5	12
2564	0,6	15
2861	0,7	20

Välj värdet på den totala effekten så nära resultatet av beräkningen som möjligt.

Tryckparametrar

Total tryckförlust är tryckförlusten i varje sektion. Detta värde beräknas som summan av friktionsförlusterna för det rörliga kylvätsket och det lokala motståndet. Räknar algoritm:

1. Sök efter lokalt tryck i området med Darcy-Weisbach-formeln.
2. Sök efter koefficienten för hydraulisk friktion med Alshutl-formeln.
3. Använda tabelldata baserade på rörmaterial.

Yttre diameter mm	Friktionförlustkoefficient	Kylmedlets hastighet, kg / h	Lokala förluster, kg / h
Stålrör
13,5	5,095	229,04	0,0093
17	3,392	439,1	0,0025
21,3	2,576	681,74	0,0010
Elektriskt rör
57	0,563	7193,82	0,0000094
76	0,379	13 552,38	0,0000026
Polyetenrör
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

Kilogram per timme kan konverteras till liter per minut.

Hydraulisk koppling

Hydraulisk koppling är ett nödvändigt steg för att jämna ut vattenförluster. Beräkningar görs utifrån rörens konstruktionsbelastning, resistivitet och tekniska parametrar, sektionernas lokala motstånd. Du måste också ta hänsyn till ventilens installationsegenskaper.

Algoritm för beräkning av motståndskaraktärsteknologi:

1. Beräkning av tryckförluster per 1 kg / h kylvätska. De mäts i ∆P, Pa och är proportionella mot kvadratet för vattenflödet i sektion G, kg / h.
2. Använda koefficienten för lokala motstånd och summera alla parametrar.

Information och dynamiskt rörtryck finns i tillverkarens instruktioner.

Funktioner för att räkna antalet radiatorer

För att beräkna antalet radiatorelement är det nödvändigt att beakta byggnadens volym, dess designfunktioner, väggmaterial och batterityper. Till exempel: ett panelhus med ett värmeflöde på 0,041 kW. Det är nödvändigt att beräkna antalet batterier för ett rum 6x4x4,5 m.

Beräkningsalgoritm:

1. Bestämma volymen på ett rum. 6x4x2,5 = 60 m3.
2. Multiplicera rumets yta med värmeflödet för att beräkna den optimala mängden värmeenergi Q. 60 × 0, 041 = 2,46 kW.
3. Sök efter antalet sektioner N. Del resultatet av steg nr 2 med värmeflödet i en kylare. 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 sektioner.
4. Valet av kylarparametrar från tabellen.

Material	Kraften i en sektion, W	Arbetstryck, MPa
gjutjärn	110	6-9
aluminium	175-199	10-20
rörformigt stål	85	6-12
bimetall	199	35

Den längsta livslängden på linjen av gjutjärn är 10 år.

Beräkning av pannkraften

Beräkning av användbar värme för uppvärmning av varje rum innebär att beräkna värmesystemets effekt. Genom att känna igen det kan du skapa den optimala temperaturen. Pannkraften beräknas med formeln W = S x Wud / 10var:

• S - en indikator för rumets område;
• Wud - specifika effektparametrar per 10 kubikmeter rum.

Den specifika effektindikatorn beror på bostadsområdet. Det finns på bordet:

Område	Specific Power, W
Central	1,25-1,55
Nordlig	1,54-2,1
söder	0,75-0,94

Ett exempel på beräkning av värmekraften hos en panna ansluten till ett värmesystem för ett rum på 100 kvadrat i Centralregionen är: 100x1,25 / 10 = 12 kW.

Ofta används en ungefärlig beräkning: en panna med en kapacitet på 10 kW värmer 100 m2.

Hur man väljer värmeapparater

Vid extern design är värmeapparater likadana, men under valet måste designfunktioner beaktas.

Konvektionsanordningar

Värmare genererar snabbt värme genom luftcirkulation. I konvektorns botten finns öppningar för luftintag, inuti huset finns ett värmeelement, värmeströmmar. Konvektionsutrustning är:

• Gas - ansluts till huvudlinjen i huset eller cylindern. Enheterna är energieffektiva, men installationen av dem måste samordnas med tillsynsmyndigheterna.
• Vatten - ansluts i botten eller på sidan, värms snabbt upp. Enheter är inte lämpliga för rum med högt i tak.
• Elektrisk - ansluten till nätverket, har en effektivitet på upp till 95%, lågt brus. Nackdelen är den höga energiförbrukningen.

1 kW / h energi spenderas på att värma 10 m2 area med konvektorer.

Kylarsystem

De är anslutna till värmeledningar på det nedre, laterala eller universella sättet. Tillverkad av följande material:

• Aluminium - lätt, snabbt värms upp, värmebeständig. Den gängade anslutningen på den övre insugningsventilen är av dålig kvalitet.
• Bimetal - utrustad med en stålkärna och aluminiumkropp. Tål högt tryck, men är dyra.
• Gjutjärn - kännetecknas av hög värmekapacitet och lång kylning.Nackdelarna med anordningarna inkluderar långsam uppvärmning och tung vikt.

Aluminiumbatterier tål inte tryckfluktuationer och passar inte för lägenheter.

Konvektiva radiatorinstallationer

De realiseras genom att ansluta ett vattenuppvärmt golv och radiatorer och används i lantliga hus i serverregioner. Effektivt i värmehörn eller glaserade rum. Under fönstren kan du installera sektionsbatterier (4-16 celler) eller panel (solid body). De varma golven på första våningen är täckta med keramiska plattor, på den andra - med vilket material som helst.

Regler för installation av värmare

Reglerande installationskrav föreskrivs i flera SNiP: er och inkluderar:

1. Säkerhetsövervakning av temperaturen på radiatorer - högst 70 grader.
2. Ta bort batterier 10 cm från sidan av väggen, 6 cm från golvet, 5 cm från botten av väggen, 2,5 cm från gipsen.
3. Närvaron av ett nominellt värmeflöde är 60 W mindre än det beräknade.
4. Upprätta anslutningar i samma rum.
5. Förekomst av automatiska justeringsarmaturer i lokaler och manuell justering i badrum, badrum, omklädningsrum, förråd.
6. Överensstämmelse med eyelinerns lutning genom kylvätska med 5-10 mm rörelse.
7. Gängad anslutning av aluminium- och kopparanordningar.
8. Konstant fyllning av systemet med kylvätska.

I dokumenten noterades också behovet av rutinmässig inspektion och rengöring av apparater från damm innan värmeperioden börjar och en gång var tredje månad under drift.

Termisk beräkning för värmekommunikation utförs individuellt. Systemets energieffektivitet, säkerhet och användarvänlighet beror på beräkningarnas noggrannhet och noggrannhet.