İç mekanda, özellikle kış mevsiminde kalan insanların konforu, büyük ölçüde çevredeki havanın sıcaklığına bağlıdır. Bu nedenle, konut binalarında bulunan tesisler arasında ısıtma sistemi ilk sırada yer almaktadır. Kentsel koşullarda, ısıtma dairelerinin sorunları çoğunlukla merkezi bir şekilde çözülür, ancak özel binalarda sahiplerinin ana unsuru sıcak su kazanı olan otonom ısıtma sistemlerini donatmaları gerekir. Sistem performansının geneline bağlı olarak, ikincisinin teknik ve ekonomik özelliklerinden kaynaklanmaktadır.
Kazan gücü nasıl hesaplanır
Isıtma kazanının gücü, pik yükler sırasında odaların optimum şekilde ısıtılmasıyla ilişkili özelliklerini karakterize eden ana göstergedir. Buradaki ana şey, onları ısıtmak için ne kadar ısıya ihtiyaç duyulacağını doğru bir şekilde hesaplamaktır. Sadece bu durumda özel bir evi kapasiteye göre ısıtmak için doğru kazanı seçmek mümkün olacaktır.
Kazanın ev için gücünü hesaplamak için, ısıtılan tesislerin alanı veya hacminin temel alındığı çeşitli yöntemler kullanılır. Daha yakın zamanlarda, bir ısıtma kazanının gerekli gücü, içinde farklı ev türleri için ayarlanan ev katsayıları kullanılarak belirlendi (W / sq.M):
- 130 ... 200 - ısı yalıtımı olmayan evler;
- 90 ... 110 - kısmen yalıtılmış cepheye sahip evler;
- 50 ... 70 - 21. yüzyılın teknolojileri kullanılarak inşa edilmiş evler.
Ev alanını karşılık gelen ev katsayısı ile çarparak, ısıtma kazanının gerekli gücünü elde ederiz.
Odanın geometrik boyutlarına göre kazan gücünün hesaplanması
Bir evi kendi alanına göre ısıtmak için kazanın gücünü geçici olarak hesaplayın. Formülü kullanın:
Wkot = S * Wud / 10nerede:
- Wkot - kazanın tasarım gücü, kW;
- S - ısıtılan odanın toplam alanı, metrekare M;
- wUD - Her 10 metrekareyi oluşturan kazanın özgül gücü. ısıtılmış alan.
Genel durumda, odanın bulunduğu bölgeye bağlı olarak, kazanın özgül gücünün (kW \ m. Sq.) Olduğu varsayılır:
- güney bölgeleri için - 0.7 ... 0.9;
- orta bandın alanları için - 1.0 ... 1.2;
- Moskova ve Moskova Bölgesi için - 1.2 ... 1.5;
- kuzey bölgeler için - 1.5 ... 2.0.
Bir evi bölgeye göre ısıtmak için bir kazanı hesaplamak için yukarıdaki formül, su ısıtıcısının sadece 2,5 m'den yüksek olmayan ısıtma odaları için kullanılacağı durumlarda kullanılır.
Odaya çift devreli bir kazanın monte edileceği varsayılırsa, ısınmaya ek olarak kullanıcılara sıcak su vermesi gereken, hesaplanan tasarım gücünün% 25 oranında artırılması gerekir.
Isıtılan odaların yüksekliği 2,5 m'yi aşarsa, elde edilen sonuç, Kv katsayısı ile çarpılarak ayarlanır. Kv = N / 2.5, burada N odanın gerçek yüksekliği, m.
Bu durumda, son formül aşağıdaki gibidir: P = (S * Wud / 10) * Qu
Kazanın sahip olması gereken gücü hesaplamanın bu yöntemi, yalıtımlı bir tavan arasına sahip küçük binalar, duvarların ve pencerelerin ısı yalıtımı varlığı (çift camlı pencereler, vb.) İçin uygundur. Diğer durumlarda, yaklaşık bir hesaplamadan elde edilen sonuç, satın alınan kazanın normal şekilde çalışamayacağını unutmayın. Bu durumda, aşırı veya yetersiz güç, kullanıcı için bir dizi istenmeyen soruna katkıda bulunur:
- kazanın teknik ve ekonomik göstergelerinin azaltılması;
- otomasyon sistemlerinin arızası;
- parça ve aksesuarların hızlı aşınması;
- bacada yoğuşma;
- yakıtın tam yanmaması gibi ürünlerden kaynaklanan baca tıkanması;
Daha doğru sonuçlar elde etmek için, binaların bireysel unsurları (pencereler, kapılar, duvarlar, vb.) Aracılığıyla gerçek ısı kaybı miktarını dikkate almak gerekir.
Kazan gücünün hassas hesaplanması
Bir ısıtma kazanı içeren ısıtma sisteminin hesaplanması, her nesne için ayrı ayrı yapılmalıdır. Geometrik boyutlarına ek olarak, bu tür bir dizi parametreyi dikkate almak önemlidir:
- cebri havalandırmanın varlığı;
- iklim bölgesi;
- sıcak su temini;
- nesnenin bireysel elemanlarının yalıtım derecesi;
- çatı katı ve bodrum vb.
Genel olarak, kazan gücünün daha doğru bir hesaplanması için formül aşağıdaki gibidir:
Wkot = Qt * Kzapnerede:
- Qt - bir cismin ısı kaybı, kW.
- KZAP - tesisin tasarım kapasitesini arttırmak için değeri önerilen güvenlik faktörü. Kural olarak, değeri 1.15 ... 1.20 (% 15-20) aralığındadır.
Öngörülen ısı kaybı aşağıdaki formüllerle belirlenir:
Qt = V * ΔT * Kp / 860, V = S * H; Nerede:
- V - odanın hacmi, m3;
- AT - dış ve iç hava sıcaklığı arasındaki fark, ° C;
- Kr - cismin ısı yalıtım derecesine bağlı olarak dağılım katsayısı.
Dağılım katsayısı, binanın tipine ve ısı yalıtımının derecesine göre seçilir.
- Isı yalıtımı olmayan nesneler: hangarlar, ahşap barakalar, oluklu demir yapılar, vb. - Кр = 3.0 ... 4.0.
- Düşük ısı yalıtım seviyesine sahip binalar: bir tuğladan yapılmış duvarlar, ahşap pencereler, arduvaz veya demir çatılar - Cr, 2.0 ... 2.9'a eşittir. 2.9.
- Ortalama ısı yalıtım derecesine sahip evler: iki tuğla duvarlar, az sayıda pencere, standart bir çatı, vb. - Cr 1.0 ... 1.9.
- Modern, iyi yalıtılmış binalar: yerden ısıtma, çift camlı pencereler, vb. - Kr 0.6 ... 0.9 aralığındadır.
Tüketicilerin bir ısıtma kazanı bulmasını kolaylaştırmak için, birçok üretici web sitelerine ve bayilerinin web sitelerine özel hesap makineleri yerleştirir. Onların yardımıyla, ilgili alanlara gerekli bilgileri girdikten sonra, örneğin 24 kW'lık bir kazan için hangi alanın tasarlandığını yüksek bir olasılıkla belirlemek mümkündür.
Kural olarak, böyle bir hesap makinesi aşağıdaki verilere göre hesaplar:
- kış mevsiminin en soğuk haftasında dış ortam sıcaklığının ortalama değeri;
- tesis içindeki hava sıcaklığı;
- sıcak su kaynağının varlığı veya yokluğu;
- dış duvarların ve tavanların kalınlığına ilişkin veriler;
- tavanları ve dış duvarları yapılan malzemeler;
- tavan yüksekliği;
- tüm dış duvarların geometrik boyutları;
- pencere sayısı, boyutları ve ayrıntılı açıklama;
- cebri havalandırmanın varlığı veya yokluğu hakkında bilgi.
Verileri işledikten sonra, hesap makinesi müşteriye ısıtma kazanının gerekli gücünü verecektir ve ayrıca talebi karşılayan ünitenin tipini ve markasını gösterecektir. Farklı boyutlardaki evleri ısıtmak için tasarlanmış gaz kazanları hattının hesaplanmasına bir örnek tabloda verilmiştir:
Sütun 11'e Not: Ns - monte atmosferik kazan, A - ayaklı kazan, Nd - duvara monte turboşarjlı kazan.
Yukarıdaki yöntemlere göre, gaz kazanının kapasitesi hesaplanır. Bununla birlikte, diğer yakıt türlerinde çalışan su ısıtma ünitelerinin güç özelliklerini hesaplamak için de kullanılabilirler.
Isı kaybı muhasebesi
Özerk bir ısıtma sistemi geliştirmeye başlayarak, ilk olarak bina zarfları denilen en şiddetli donlarda sokağa ne kadar ısı girdiğini bulmak gerekir. Bunlara duvarlar, pencereler, zemin ve çatı dahildir. Sadece ısı kaybı miktarını belirleyerek, uygun güçte bir ısı kaynağı seçimine katılmak mümkün olacaktır.Kış mevsiminde bir binanın ısı kaybının sadece bina zarflarından kaynaklanmadığı unutulmamalıdır. Üretilen ısının önemli bir kısmı (% 30'a kadar) doğal havalandırma nedeniyle sokaktan gelen soğuk havanın ısıtılması için harcanmaktadır.
Odayı ısıtmak için gereken toplam ısı miktarı formülle belirlenir:
Q = Qconst + Qstarnerede:
- Qconstru - aynı tasarımda kaybedilen ısı miktarı, W;
- QSTAR - sokaktan gelen havanın ısıtılması için harcanan ısı miktarı, W.
Hesaplamalar sonucunda elde edilen değerleri toplayarak, tüm binanın ısıtma sistemindeki toplam ısı yükü belirlenir.
Tüm ölçümler binanın dışında, köşelerini yakalamadan gerçekleştirilir. Aksi takdirde, ısı kaybının hesaplanması yanlış olacaktır.
Tesislerde, örneğin bir davlumbaz, açık kapılar ve pencereler, yapılardaki çatlaklar vb. Yoluyla ısı sızıntısının başka yolları da vardır. Bununla birlikte, bu nedenlerle kaybedilen ısı miktarı pratik olarak toplam ısı kaybının% 5'ini aşmaz ve bu nedenle hesaplamalarda dikkate alınmaz. .
Bina zarflarından ısı kaybının hesaplanması
Hesaplamanın karmaşıklığı, her oda için ayrı ayrı yapılması, çevreye bitişik unsurlarının her birinin durumunu dikkatle incelemesi, ölçmesi ve değerlendirmesidir. Sadece bu durumda, evden çıkan tüm ısıyı dikkate alabilirsiniz.
Ölçümlerin sonuçlarına göre, bina zarfının her bir elemanının S alanı belirlenir, daha sonra kaybedilen termal enerji miktarını hesaplamak için temel formüle eklenir:
Qyapıcı = 1 / R * (Tv-Tn) * S * (1 + Σβ), R = δ / λ; Nerede:
- R, - yapı malzemesinin termal direnci, m. Sq. ° C / W;
- δ - inşaat malzemesinin termal iletkenliği, W / m ° C);
- λ - inşaat malzemesinin kalınlığı, m;
- S - dış çit alanı, metrekare M;
- Televizyon - iç ortam sıcaklığı, ° C;
- T - kış mevsiminde en düşük hava sıcaklığı ° C;
- β - binanın yönüne bağlı olan ısı kaybı.
Tasarım birkaç malzemeden, örneğin yalıtımlı bir tuğla duvardan oluşuyorsa, termal direnç değeri R, bu malzemelerin her biri için ayrı olarak hesaplanır ve daha sonra toplanır.
Binanın yönüne bağlı olarak ısı kayıpları, kapalı elemanın yönlendirildiği yere göre seçilir:
- kuzey tarafına - β = 0.1;
- batı ya da güneydoğu - β = 0.05;
- güney ve güneybatı olsun - β = 0.
Bina zarflarının elemanları aracılığıyla ısı kayıplarının hesaplanması, binadaki her oda için gerçekleştirilir ve daha sonra toplanır, içindeki tahmini toplam ısı kaybını elde ederler. Bundan sonra, yan odada hesaplamaya devam ederler. Bu çalışmanın bir sonucu olarak, evin sahibi maksimum ısı sızıntısının yollarını belirleyebilecek ve ortaya çıkma nedenlerini ortadan kaldırabilecektir.
Havalandırma havasını ısıtmak için harcanan ısının hesaplanması
Havalandırma havasını ısıtmak için harcanan ısı miktarı bazı durumlarda toplam ısı enerjisi kaybının% 30'una ulaşır. Bu, yeterince göz ardı edilmeyen uygun olmayan büyük bir değerdir. Besleme havasının ısıtılması için harcanması gereken ısı miktarını hesaplamak için formül kullanılır:
Qtrain = c * m * (Tv-Tn)nerede:
- c - değeri 0.28 W / kg ° C olan hava karışımının ısı kapasitesi;
- m - sokaktan odaya giren havanın kütle akış hızı, kg.
Dışarıdan odaya giren havanın kütle akışı, havanın saatte bir kez evin her tarafında güncellendiği varsayılarak belirlenir. Bu durumda, tüm odaların hacimlerini toplayarak, havanın hacimsel akış hızını elde ederler. Daha sonra, havanın yoğunluğunun değeri kullanılarak hacmi kütleye aktarılır. Burada hava yoğunluğunun sıcaklığına bağlı olduğu gerçeğini dikkate almak gerekir.
| Besleme hava sıcaklığı ºС | – 25 | – 20 | – 15 | – 10 | -5 | 0 | + 5 | + 10 |
| Yoğunluk, kg / m3 | 1,422 | 1,394 | 1,367 | 1,341 | 1,316 | 1,290 | 1,269 | 1,247 |
Yukarıdaki formülde bilinen tüm değerlerin kullanılması, besleme havasının ısıtılması için gereken ısı miktarını belirler.
Genel hatalar
Otonom bir ısıtma sisteminin hesaplanması, birbirine bağlı birkaç aşamalı prosedürden oluşan karmaşık bir süreçtir:
- Nesnenin ısı kaybının hesaplanması.
- Bireysel odaların ve bir bütün olarak binanın sıcaklık rejiminin belirlenmesi.
- Isıtma radyatörü bataryalarının gücünün hesaplanması.
- Isıtma sisteminin hidrolik hesabı.
- Isıtma kazanının gücünün hesaplanması.
- Otonom ısıtma sisteminin toplam hacminin belirlenmesi.
Bir ısıtma sisteminin termal hesaplaması teorik bir araştırma değildir, ancak pratik uygulaması gerekli tüm bileşenleri doğru bir şekilde seçmenize ve uzun yıllardır sorunsuz çalışan etkili bir ısıtma sistemini donatmanıza izin verecek doğru ve doğrulanmış bir sonuçtur.
Birçok özel ev sahibi tarafından yapılan ana hata, hesaplamanın bazı aşamalarını görmezden gelmektir. Sorunu çözmek için, sadece odanın alanına göre kapasitesinin yaklaşık bir hesaplanması verilerine odaklanan daha güçlü bir kazan seçmenin yeterli olduğuna inanıyorlar. Böyle bir yaklaşım aşırı işletme maliyetleri ile doludur ve genellikle kazanın sürekli çalışmasına, radyatör bataryalarının sıcak ve oda soğuk olmasına neden olur. Bu durumda, orijinal duruma geri dönmek ve ısıtma sisteminin tam bir hesaplamasını yapmak gerekir. Ancak bundan sonra hesaplamalardaki kritik hataların neden olduğu eksiklikleri ortadan kaldırabiliriz.
