Các thông số và phương pháp cơ bản để tính toán gia nhiệt

GOST R 54860-2011 quy định nhu cầu tính toán khi tổ chức truyền thông cung cấp nhiệt. Trước khi sắp xếp dây chuyền, chủ sở hữu phải xác định các thông số cần thiết của nồi hơi và pin. Tính toán sưởi ấm cũng được thực hiện để thiết lập hiệu quả năng lượng của thiết bị và khả năng mất nhiệt.

Thông số thiết kế

Công nghệ tính toán cho phép bạn chọn một hệ thống nhiệt phù hợp với nguồn điện và chiều dài cho một ngôi nhà hoặc căn hộ. Việc tính toán dựa trên một số giá trị ban đầu:

• diện tích của tòa nhà, chiều cao của nó từ trần đến sàn, khối lượng bên trong;
• loại đối tượng và sự hiện diện của các tòa nhà khác gần nó;
• vật liệu xây dựng mái, sàn và trần;
• số lượng cửa sổ và cửa mở;
• dự định sử dụng các bộ phận của ngôi nhà;
• thời gian của mùa nóng và nhiệt độ trung bình trong một thời kỳ nhất định;
• đặc điểm của hoa hồng gió và địa lý;
• nhiệt độ phòng có thể xảy ra;
• chi tiết cụ thể của những nơi kết nối với khí đốt, thông tin liên lạc điện và cấp nước.

Cách nhiệt của cửa ra vào, cửa sổ và tường là bắt buộc.

Tính toán khối lượng phòng

Tính toán cho hệ thống sưởi, được thực hiện bởi thể tích của không gian sống, đáng chú ý về độ chính xác của dữ liệu. Nên xem nó như một ví dụ: một ngôi nhà rộng 80 m2 ở khu vực Moscow với chiều cao trần 3 m, 6 cửa sổ và 2 cửa mở ra ngoài. Thuật toán của các hành động sẽ như sau:

1. Tính toán tổng khối lượng xây dựng. Các thông số của mỗi phòng được tóm tắt hoặc nguyên tắc chung được sử dụng - 80x3 = 240 m3.
2. Đếm số lượng cửa mở ra - 6 cửa sổ + 2 cửa = 8.
3. Xác định hệ số khu vực cho khu vực Moscow, liên quan đến khu vực giữa của Liên bang Nga. Nó sẽ bằng 1,2. Giá trị cho các khu vực khác có thể được tìm thấy trong bảng.

Khu vực	Đặc điểm của thời kỳ mùa đông	Hệ số
Lãnh thổ Krasnodar, bờ biển Đen	Thời tiết ấm áp mà hầu như không có lạnh	0,7-0,9
Trung du và Tây Bắc	Mùa đông ôn hòa	1,2
Siberia	Mùa đông khắc nghiệt và băng giá	1,5
Yakutia, Chukotka, Viễn Bắc	Khí hậu cực lạnh	2

4. Đếm cho một ngôi nhà nông thôn. Giá trị thu được đầu tiên được nhân với 60: 240x60 = 14,400.
5. Nhân với sửa đổi khu vực. 14 400x1.2 = 17 280.
6. Nhân số lượng cửa sổ với 100, cửa ra 200 và tổng kết quả: 6x100 + 2x200 = 1000.
7. Bổ sung dữ liệu thu được ở giai đoạn số 5 và số 6: 17 280 + 1000 = 18 280.

Công suất của hệ thống sưởi ấm sẽ là 18.280 W không bao gồm các vật liệu của tường chịu lực, sàn và đặc tính cách nhiệt của ngôi nhà. Trong tính toán, không có sự điều chỉnh cho thông gió tự nhiên, vì vậy kết quả sẽ gần đúng.

Tính theo số tầng

Cư dân của một tòa nhà chung cư trả tiền cho các tiện ích, tùy thuộc vào số lượng tầng. Nhà càng cao thì càng rẻ. Vì lý do này, việc tính toán hệ thống sưởi ấm được gắn với chiều cao của trần nhà:

• không quá 2,5 m - hệ số 1;
• từ 3 ​​đến 3,5 m - hệ số 1,05;
• từ 3,5 đến 4,5 - hệ số 1,1;
• từ 4,5 - hệ số 2.

Bạn có thể tính toán truyền thông theo công thức N = (S * H ​​* 41) / CỞ đâu:

• N - số phần tản nhiệt;
• S là diện tích của ngôi nhà;
• C - sự trở lại nhiệt của một pin được chỉ định trong hộ chiếu;
• N - chiều cao phòng;
• 41 watt - nhiệt dành cho sưởi ấm 1 m3 (giá trị thực nghiệm).

Khi tính toán, sàn của nơi cư trú, vị trí của các phòng, sự hiện diện của gác mái và cách nhiệt của nó cũng được tính đến.

Đối với một phòng ở tầng trệt của tòa nhà ba tầng, hệ số 0,82 được đặt.

Lựa chọn lò hơi sưởi ấm

Các đơn vị sưởi ấm, tùy thuộc vào mục đích, là mạch đơn và mạch kép, có thể được lắp đặt tường và sàn. Nồi hơi cũng khác nhau về loại nhiên liệu.

Sửa đổi khí

Các nhà sản xuất sản xuất nhiều thiết bị khác nhau, vì vậy khi lựa chọn bạn nên chú ý đến các yếu tố sau:

• Mục đích của việc cài đặt truyền thông sưởi ấm. Tùy chọn một mạch được sử dụng để sưởi ấm, mạch đôi với nồi hơi tích hợp 150-180 lít có thể cung cấp cho ngôi nhà nước nóng và sưởi ấm.
• Số lượng các bộ trao đổi nhiệt mô hình mạch kép. Phần tử bithermic duy nhất làm nóng nước như một chất mang nhiệt và tài nguyên DHW cùng một lúc. Trong các phiên bản có hai, hệ thống sưởi chính được sử dụng để sưởi ấm, thứ cấp - để sưởi ấm hệ thống nước nóng trong nước.
• Vật liệu trao đổi nhiệt. Gang tích tụ nhiệt trong một thời gian dài và không bị ăn mòn, thép thực tế không nhạy cảm với biến động nhiệt độ.
• Loại buồng đốt. Buồng mở chạy trên bản nháp tự nhiên, vì vậy nồi hơi cần một phòng riêng biệt với hệ thống thông gió tốt. Một bộ phận kín loại bỏ các sản phẩm đốt thông qua một ống khói ngang đồng trục.
• Các tính năng của đánh lửa. Ở chế độ đánh lửa điện, bấc sẽ cháy liên tục, nhưng thiết bị cần điện để hoạt động. Các mô hình với đánh lửa Piezo là độc lập, nhưng được bật bằng tay.

Các đơn vị khí ngưng tụ với một bộ tiết kiệm nước khác nhau về hiệu suất, nhưng phí nhiên liệu gần như tăng gấp đôi.

Mô hình điện

Các thiết bị được đặc trưng bởi hoạt động gần như im lặng, nhỏ gọn và hoạt động an toàn. Chủ sở hữu nhà và nhà tranh có thể mua sửa đổi:

• Trên các yếu tố làm nóng hình ống. Các thiết bị có bộ phận làm nóng phù hợp để gắn tường, được tự động hóa, nhưng thường bị hỏng do quy mô.
• Trên các điện cực. Các thiết bị nhỏ kết nối với mạch của hai hoặc nhiều pin. Lò hơi hoạt động hiệu quả, được trang bị các cài đặt nhiệt độ, nhưng nhạy cảm với chất làm mát.
• Hướng dẫn. Được trang bị hệ thống bảo vệ quá nhiệt, chúng nhanh chóng làm nóng chất làm mát, có hiệu suất 97%.

Nồi hơi cảm ứng là thiết bị đắt tiền.

Đơn vị kết hợp

Chúng làm nóng bất kỳ khu vực nào, có thể hoạt động ở chế độ phổ quát và trên hai hoặc ba loại nhiên liệu. Loại quyền lực được lựa chọn bởi người dùng:

• nhiên liệu rắn + khí;
• nhiên liệu rắn + điện;
• ga + điện;
• khí + diesel.

Một loại tài nguyên nhiên liệu là chính, thứ hai - phụ, không làm nóng nhà, mà chỉ duy trì điều kiện nhiệt độ bình thường.

Nồi hơi nhiên liệu rắn

Chúng hoạt động trên gỗ, mùn cưa, than đá, than cốc, than bánh đặc biệt, chúng an toàn và dễ sử dụng. Đối với một ngôi nhà riêng, bạn có thể chọn các đơn vị:

• Cổ điển. Chúng hoạt động theo nguyên tắc đốt trực tiếp, cần phải lấp đầy lò sau mỗi 5-6 giờ.
• Nhiệt phân. Họ làm việc theo nguyên tắc đốt khí dư trong một buồng đặc biệt. Đổ đầy nhiên liệu được thực hiện cứ sau 12 - 14 giờ.

Các thiết bị đòi hỏi một ống khói với bản nháp tốt, được đặt trong một phòng riêng biệt. Người sử dụng phải định kỳ làm sạch buồng đốt của bồ hóng và nhựa đường.

Thiết bị nhiên liệu lỏng

Chúng hoạt động trên nhiên liệu diesel, do đó chúng được đặt trong một phòng riêng biệt. Phòng lò hơi được trang bị mũ trùm và hệ thống thông gió chất lượng cao. Dầu nhiên liệu được lưu trữ trong các thùng chứa kín trong một phòng riêng biệt. Tất cả các thiết bị nhiên liệu lỏng là tự động, năng suất và tính năng cao.

Đặc điểm tính toán tổn thất nhiệt

Thông thường, nhiệt độ phụ thuộc vào vật liệu của sàn và bề mặt trần, tường, số lượng lỗ mở và tính năng của vật liệu cách nhiệt. Hệ thống sưởi tự trị có thể được tính toán có tính đến tổn thất nhiệt trong nhà riêng bằng cách sử dụng ví dụ về một căn phòng góc có diện tích 18 m2 và 24,3 m3 về thể tích. Nó nằm trên tầng 1, có trần cao 2,75 m, cũng như 2 bức tường gỗ bên ngoài dày 18 cm với lớp lót thạch cao và giấy dán tường. Phòng có 2 cửa sổ với các thông số 1.6x1.1 m. Sàn nhà được làm bằng gỗ, cách nhiệt, có sàn phụ.

Tính diện tích bề mặt:

• Tường ngoài không có cửa sổ - S1 = (6 + 3) x 2.7 - 2 × 1.1 × 1.6 = 20.78 m2.
• Cửa sổ - S2 = 2 × 1.1 × 1.6 = 3.52 m2.
• Giới tính - S3 = 6 × 3 = 18 m2.
• Trần - S4 = 6 × 3 = 18 m2.

Tính toán tổn thất nhiệt của bề mặt, Q1:

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

Tính toán tổng tổn thất nhiệt bằng cách tổng hợp dữ liệu. Câu 5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 watt.

Tổng tổn thất nhiệt của một phòng trong ngày lạnh là -2,81 kW, nghĩa là, cùng một lượng nhiệt được cung cấp thêm.

Tính toán thủy lực

Bạn có thể tính toán thủy lực để sưởi ấm đặt trong nhà riêng nếu bạn biết:

• cấu hình đường dây, loại đường ống và phụ kiện;
• đường kính ống trong các phần chính;
• thông số áp suất trong các khu vực khác nhau;
• mất áp suất mang nhiệt;
• Các phương pháp liên kết thủy lực của các yếu tố chính.

Ví dụ: bạn có thể sử dụng đường ống hai trọng lực với các tham số:

• tải nhiệt thiết kế - 133 kW;
• nhiệt độ - tg = 750 độ, t® = 600 độ;
• Tốc độ dòng chảy ước tính - 7.6 mét khối mỗi giờ;
• cách kết nối với nồi hơi - nhà phân phối ngang thủy lực;
• nhiệt độ không đổi được duy trì bởi tự động hóa trong suốt cả năm - 800 độ;
• sự hiện diện của bộ điều chỉnh áp suất - ở đầu vào của mỗi van;
• loại đường ống - phân phối kim loại-nhựa, thép để cung cấp nhiệt.

Để thuận tiện cho việc tính toán, bạn có thể sử dụng một số chương trình trực tuyến hoặc một máy tính đặc biệt. HERZ C.O. 3.5 xem xét phương pháp giảm áp suất tuyến tính DanfossCO phù hợp với các hệ thống có kiểu lưu thông tự nhiên. Trong tính toán, bạn cần chọn các tham số cho nhiệt độ - độ Kelvin hoặc Celsius.

Đường kính ống

Sự khác biệt giữa nhiệt độ của chất làm mát và làm mát nóng trong hệ thống hai ống là 20 độ. Diện tích của căn phòng là 18 ô vuông, trần nhà cao 2,7 m, mạch sưởi ấm tuần hoàn cưỡng bức. Các tính toán được thực hiện như sau:

1. Định nghĩa dữ liệu trung bình. Công suất tiêu thụ là 1 kW trên 30 m3, dự trữ nhiệt là 20%.
2. Tính toán khối lượng của phòng. 18 x 2,7 = 48,6 m³.
3. Xác định chi phí điện năng. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
4. Tìm kiếm dự trữ năng lượng trong thời tiết lạnh. 1,62x20% = 0,324 kW.
5. Tính tổng công suất. 1,62 + 0,324 = 1,944 mã lực.

Đường kính ống thích hợp có thể được xác định từ bảng.

Tổng công suất	Tốc độ nước làm mát	Đường kính ống
1226	0,3	8
1635	0,4	10
2044	0,5	12
2564	0,6	15
2861	0,7	20

Chọn giá trị của tổng công suất càng gần với kết quả tính toán.

Thông số áp suất

Tổng tổn thất áp suất là tổn thất áp suất trong mỗi phần. Giá trị này được tính bằng tổng tổn thất ma sát của chất làm mát chuyển động và điện trở cục bộ. Thuật toán đếm:

1. Tìm kiếm áp lực cục bộ trong khu vực bằng công thức Darcy-Weisbach.
2. Tìm kiếm hệ số ma sát thủy lực theo công thức Alshutl.
3. Sử dụng dữ liệu dạng bảng dựa trên vật liệu ống.

Đường kính ngoài mm	Hệ số tổn thất ma sát	Tốc độ của chất làm mát, kg / h	Tổn thất cục bộ, kg / h
Ống thép
13,5	5,095	229,04	0,0093
17	3,392	439,1	0,0025
21,3	2,576	681,74	0,0010
Ống điện
57	0,563	7193,82	0,0000094
76	0,379	13 552,38	0,0000026
Ống polyetylen
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

Kilôgam mỗi giờ có thể được chuyển đổi thành lít mỗi phút.

Liên kết thủy lực

Liên kết thủy lực là một bước cần thiết để thậm chí giảm thất thoát nước. Tính toán được thực hiện trên cơ sở tải trọng thiết kế, điện trở suất và các thông số kỹ thuật của đường ống, điện trở cục bộ của các phần. Bạn cũng sẽ cần xem xét các đặc tính lắp đặt của các van.

Thuật toán tính toán công nghệ đặc tính kháng:

1. Tính toán tổn thất áp suất trên 1 kg / giờ chất làm mát. Chúng được đo bằng ∆P, Pa và tỷ lệ với bình phương tốc độ dòng chảy của nước trong phần G, kg / h.
2. Sử dụng hệ số của điện trở cục bộ và tổng hợp tất cả các tham số.

Thông tin và áp lực đường ống động có thể được tìm thấy trong hướng dẫn của nhà sản xuất.

Tính năng đếm số lượng bộ tản nhiệt

Để tính toán số lượng phần tử tản nhiệt, cần phải tính đến khối lượng của tòa nhà, các tính năng thiết kế, vật liệu tường và loại pin. Ví dụ: một ngôi nhà bảng điều khiển với thông lượng nhiệt 0,041 mã lực. Cần phải tính toán số lượng pin cho một phòng 6x4x4,5 m.

Thuật toán tính toán:

1. Xác định khối lượng của một căn phòng. 6x4x2,5 = 60 m3.
2. Nhân diện tích của phòng với thông lượng nhiệt để tính lượng năng lượng nhiệt tối ưu Q. 60 × 0, 041 = 2,46 kW.
3. Tìm kiếm số phần N. Chia kết quả của bước số 2 cho thông lượng nhiệt của một bộ tản nhiệt. 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 phần.
4. Sự lựa chọn các thông số tản nhiệt từ bảng.

Vật chất	Sức mạnh của một phần, W	Áp lực làm việc, MPa
gang thép	110	6-9
nhôm	175-199	10-20
thép hình ống	85	6-12
lưỡng kim	199	35

Tuổi thọ dài nhất trên dây chuyền gang là 10 năm.

Tính công suất lò hơi

Tính toán nhiệt hữu ích để sưởi ấm mỗi phòng liên quan đến việc tính toán sức mạnh của hệ thống sưởi ấm. Nhận ra nó, bạn có thể tạo chế độ nhiệt độ tối ưu. Công suất lò hơi được tính theo công thức W = S x Wud / 10Ở đâu:

• S - chỉ số diện tích của phòng;
• Wud - thông số công suất cụ thể trên 10 mét khối phòng.

Các chỉ số sức mạnh cụ thể phụ thuộc vào khu vực cư trú. Nó có thể được tìm thấy trên bàn:

Khu vực	Công suất riêng, W
Trung tâm	1,25-1,55
Phương bắc	1,54-2,1
miền Nam	0,75-0,94

Một ví dụ về tính toán nhiệt năng của lò hơi được kết nối với hệ thống sưởi ấm cho một căn phòng có 100 ô vuông ở khu vực miền Trung sẽ là: 100x1,25 / 10 = 12 kW.

Một phép tính gần đúng thường được sử dụng: lò hơi có công suất 10 kW sẽ làm nóng 100 m2.

Cách chọn thiết bị sưởi ấm

Trong thiết kế bên ngoài, các thiết bị sưởi ấm là tương tự, nhưng trong quá trình lựa chọn, các tính năng thiết kế phải được tính đến.

Thiết bị đối lưu

Máy sưởi nhanh chóng tạo ra nhiệt thông qua lưu thông không khí. Ở dưới cùng của các đối lưu là các lỗ cho không khí, bên trong vỏ có một bộ phận làm nóng, dòng chảy sưởi ấm. Thiết bị đối lưu là:

• Gas - kết nối với dòng chính của ngôi nhà hoặc xi lanh. Các đơn vị là năng lượng hiệu quả, nhưng cài đặt của họ phải được phối hợp với các cơ quan quản lý.
• Nước - kết nối ở phía dưới hoặc bên, nhanh chóng nóng lên. Thiết bị không phù hợp cho các phòng có trần cao.
• Điện - kết nối với mạng, có hiệu suất lên tới 95%, độ ồn thấp. Nhược điểm là tiêu thụ năng lượng cao.

1 kW / h năng lượng được sử dụng để sưởi ấm 10 m2 diện tích bằng cách sử dụng đối lưu.

Hệ thống tản nhiệt

Chúng được kết nối với các đường sưởi ấm theo cách thấp hơn, bên hoặc phổ quát. Được làm bằng các vật liệu sau:

• Nhôm - nhẹ, nhanh chóng nóng lên, chịu nhiệt. Các kết nối ren của van nạp trên có chất lượng kém.
• Lưỡng kim - được trang bị lõi thép và thân nhôm. Chịu được áp lực cao, nhưng đắt tiền.
• Gang - đặc trưng bởi khả năng nhiệt cao và làm mát lâu.Những nhược điểm của các thiết bị bao gồm làm nóng chậm và trọng lượng nặng.

Pin nhôm không chịu được biến động áp suất và không phù hợp cho căn hộ.

Lắp đặt tản nhiệt đối lưu

Chúng được nhận ra bằng cách kết nối một sàn nước nóng và bộ tản nhiệt, và được sử dụng trong các ngôi nhà nông thôn ở các khu vực máy chủ. Hiệu quả trong góc sưởi ấm hoặc phòng tráng men. Trong các cửa sổ, bạn có thể cài đặt pin (4-16 ô) hoặc pin (thân máy). Các tầng ấm ở tầng một được phủ bằng gạch men, ở tầng thứ hai - với bất kỳ vật liệu nào.

Quy tắc lắp đặt máy sưởi

Yêu cầu cài đặt theo quy định được quy định trong một số SNiP và bao gồm:

1. Giám sát an toàn nhiệt độ của bộ tản nhiệt - không quá 70 độ.
2. Tháo pin 10 cm từ mặt tường, 6 cm từ sàn, 5 cm từ đáy tường, 2,5 cm từ thạch cao.
3. Sự hiện diện của thông lượng nhiệt danh nghĩa nhỏ hơn 60 W so với thông lượng tính toán.
4. Tạo kết nối trong cùng một phòng.
5. Sự hiện diện của van điều khiển tự động trong khuôn viên nhà ở và điều chỉnh thủ công trong phòng tắm, phòng tắm, tủ quần áo không cửa ngăn, tủ đựng thức ăn.
6. Tuân thủ độ dốc của bút kẻ mắt bằng chuyển động của chất làm mát 5-10 mm.
7. Kết nối ren của các thiết bị nhôm và đồng.
8. Làm đầy liên tục của hệ thống với chất làm mát.

Các tài liệu cũng lưu ý sự cần thiết phải kiểm tra định kỳ và vệ sinh thiết bị khỏi bụi trước khi bắt đầu thời gian làm nóng và cứ sau 3-4 tháng một lần trong khi vận hành.

Tính toán nhiệt cho thông tin liên lạc sưởi ấm được thực hiện cá nhân. Hiệu quả năng lượng, an toàn và dễ sử dụng của hệ thống phụ thuộc vào độ chính xác và độ chính xác của các tính toán.