Sự thoải mái của những người ở trong nhà, đặc biệt là trong mùa đông, phần lớn phụ thuộc vào nhiệt độ của không khí xung quanh. Do đó, trong số các tiện ích được trang bị trong khuôn viên nhà ở, hệ thống sưởi ấm chiếm vị trí đầu tiên. Trong điều kiện đô thị, các vấn đề của căn hộ sưởi ấm thường được giải quyết theo cách tập trung, tuy nhiên, trong nhà riêng, chủ sở hữu của họ phải trang bị hệ thống sưởi ấm tự trị, yếu tố chính là nồi hơi. Đó là từ các đặc tính kỹ thuật và kinh tế sau này mà hiệu suất hệ thống tổng thể phụ thuộc.
Cách tính công suất lò hơi
Sức mạnh của lò hơi sưởi ấm là chỉ số chính đặc trưng cho khả năng của nó liên quan đến việc sưởi ấm tối ưu các phòng trong thời gian tải cao điểm. Điều chính ở đây là tính toán chính xác lượng nhiệt cần thiết để làm nóng chúng. Chỉ trong trường hợp này, nó mới có thể chọn nồi hơi phù hợp để sưởi ấm một ngôi nhà riêng theo công suất.
Để tính toán công suất của lò hơi cho ngôi nhà, nhiều phương pháp được sử dụng, trong đó diện tích hoặc thể tích của cơ sở được làm nóng được lấy làm cơ sở. Gần đây, công suất cần thiết của lò hơi sưởi ấm được xác định bằng cách sử dụng cái gọi là hệ số nhà được đặt cho các loại nhà khác nhau trong (W / sq. M.):
- 130 ... 200 - nhà không cách nhiệt;
- 90 ... 110 - nhà có mặt tiền cách nhiệt một phần;
- 50 ... 70 - những ngôi nhà được xây dựng bằng công nghệ của thế kỷ 21.
Nhân diện tích của ngôi nhà với hệ số nhà tương ứng, chúng ta có được công suất cần thiết của lò hơi sưởi ấm.
Tính công suất lò hơi theo kích thước hình học của phòng
Dự tính tính năng lượng của lò hơi để sưởi ấm một ngôi nhà theo diện tích của nó. Sử dụng công thức:
Wkot = S * Wud / 10Ở đâu:
- Wkot - công suất thiết kế của lò hơi, kW;
- S - tổng diện tích của phòng được sưởi ấm, sq. M.;
- Wud - sức mạnh cụ thể của lò hơi, chiếm 10 mét vuông. khu vực nóng.
Trong trường hợp chung, người ta cho rằng, tùy thuộc vào khu vực đặt phòng, công suất cụ thể của lò hơi là (kW \ m. Sq.):
- cho các khu vực phía Nam - 0,7 ... 0,9;
- đối với các khu vực của dải giữa - 1.0 ... 1.2;
- cho Moscow và khu vực Moscow - 1,2 ... 1,5;
- cho các khu vực phía bắc - 1.5 ... 2.0.
Công thức trên để tính toán lò hơi để sưởi ấm nhà theo khu vực được sử dụng trong trường hợp thiết bị làm nóng nước sẽ chỉ được sử dụng cho các phòng sưởi ấm có chiều cao không quá 2,5 m.
Nếu giả định rằng nồi hơi hai mạch sẽ được lắp đặt trong phòng, ngoài việc sưởi ấm, cần cung cấp cho người dùng nước nóng, công suất thiết kế tính toán phải tăng thêm 25%.
Nếu chiều cao của các phòng được sưởi ấm vượt quá 2,5 m, thì kết quả thu được được điều chỉnh bằng cách nhân nó với hệ số Kv. Kv = N / 2.5, trong đó N là chiều cao thực của phòng, m.
Trong trường hợp này, công thức cuối cùng như sau: P = (S * Wud / 10) * Qu
Phương pháp tính toán công suất cần thiết mà nồi hơi cần có phù hợp với các tòa nhà nhỏ có gác mái cách nhiệt, sự hiện diện của cách nhiệt của tường và cửa sổ (cửa sổ kính hai lớp), v.v. nồi hơi đã mua sẽ không thể hoạt động bình thường. Trong trường hợp này, năng lượng dư thừa hoặc không đủ sẽ góp phần gây ra một số vấn đề không mong muốn cho người dùng:
- giảm các chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế của lò hơi;
- sự cố của hệ thống tự động hóa;
- mặc nhanh các bộ phận và phụ kiện;
- ngưng tụ trong ống khói;
- ống khói bị tắc bởi các sản phẩm đốt cháy không hoàn toàn của nhiên liệu, vv;
Để có được kết quả chính xác hơn, cần phải tính đến sự mất nhiệt thực tế thông qua các yếu tố riêng lẻ của các tòa nhà (cửa sổ, cửa ra vào, tường, v.v.).
Tính toán tinh chỉnh công suất lò hơi
Tính toán hệ thống sưởi ấm, bao gồm lò hơi sưởi ấm, phải được thực hiện riêng cho từng đối tượng. Ngoài kích thước hình học của nó, điều quan trọng là phải tính đến một số tham số như vậy:
- sự hiện diện của thông gió cưỡng bức;
- vùng khí hậu;
- sẵn có nguồn cung cấp nước nóng;
- mức độ cách điện của các yếu tố riêng lẻ của đối tượng;
- sự hiện diện của một gác mái và tầng hầm, vv
Nói chung, công thức tính công suất nồi hơi chính xác hơn như sau:
Wkot = Qt * KzapỞ đâu:
- Qt - tổn thất nhiệt của một vật, kW.
- Kzap - hệ số an toàn, giá trị được khuyến nghị để tăng công suất thiết kế của cơ sở. Theo quy định, giá trị của nó nằm trong khoảng 1,15 ... 1,20 (15-20%).
Mất nhiệt dự đoán được xác định bởi các công thức:
Qt = V * ΔT * Kp / 860, V = S * H; Ở đâu:
- V - thể tích của phòng, m3;
- T - sự khác biệt giữa nhiệt độ không khí bên ngoài và bên trong, ° C;
- Kr - hệ số phân tán, tùy thuộc vào mức độ cách nhiệt của vật thể.
Hệ số phân tán được lựa chọn dựa trên loại công trình và mức độ cách nhiệt của nó.
- Các đối tượng không có cách nhiệt: nhà chứa máy bay, doanh trại bằng gỗ, kết cấu tôn, v.v. - Кр = 3.0 ... 4.0.
- Các tòa nhà có mức độ cách nhiệt thấp: các bức tường làm bằng một viên gạch, cửa sổ bằng gỗ, đá phiến hoặc mái sắt - Cr tương đương trong vòng 2.0 ... 2.9.
- Những ngôi nhà có độ cách nhiệt trung bình: tường hai gạch, một số ít cửa sổ, mái tiêu chuẩn, v.v. - Cr là 1.0 ... 1.9.
- Các tòa nhà hiện đại, cách nhiệt tốt: hệ thống sưởi sàn, cửa sổ kính hai lớp, v.v. - Kr nằm trong khoảng 0,6 ... 0,9.
Để giúp người tiêu dùng dễ dàng tìm thấy nồi hơi sưởi ấm, nhiều nhà sản xuất đặt máy tính đặc biệt trên trang web của họ và trang web của đại lý. Với sự giúp đỡ của họ, đã nhập thông tin cần thiết vào các trường tương ứng, có thể xác định với mức độ xác suất cao khu vực nào được thiết kế, ví dụ, đối với nồi hơi 24 kW.
Theo quy định, một máy tính như vậy sẽ tính toán theo dữ liệu sau:
- giá trị trung bình của nhiệt độ ngoài trời trong tuần lạnh nhất trong mùa đông;
- nhiệt độ không khí bên trong cơ sở;
- sự hiện diện hay vắng mặt của nguồn cung cấp nước nóng;
- dữ liệu về độ dày của tường và trần bên ngoài;
- vật liệu mà trần và tường bên ngoài được thực hiện;
- chiều cao trần;
- kích thước hình học của tất cả các bức tường bên ngoài;
- số lượng cửa sổ, kích thước của chúng và mô tả chi tiết;
- thông tin về sự hiện diện hoặc vắng mặt của thông gió cưỡng bức.
Sau khi xử lý dữ liệu, máy tính sẽ cung cấp cho khách hàng công suất cần thiết của lò hơi sưởi ấm, cũng như cho biết loại và nhãn hiệu của đơn vị đáp ứng yêu cầu. Một ví dụ về tính toán dòng lò hơi gas được thiết kế để sưởi ấm các ngôi nhà có kích thước khác nhau được đưa ra trong bảng:
Lưu ý đến Cột 11: Ns - nồi hơi khí quyển gắn trên, A - nồi hơi đứng trên sàn, Nd - nồi hơi tăng áp treo tường.
Theo các phương pháp trên, công suất của lò hơi được tính toán. Tuy nhiên, chúng cũng có thể được sử dụng để tính toán các đặc tính năng lượng của các đơn vị làm nóng nước hoạt động trên các loại nhiên liệu khác.
Kế toán tổn thất nhiệt
Bắt đầu phát triển một hệ thống sưởi ấm tự trị, trước tiên cần phải tìm hiểu xem có bao nhiêu nhiệt đi ra đường trong những đợt sương giá nghiêm trọng nhất thông qua các cấu trúc được gọi là bao vây. Chúng bao gồm tường, cửa sổ, sàn và mái. Chỉ bằng cách xác định mức độ mất nhiệt, nó sẽ có thể tham gia vào việc lựa chọn một nguồn nhiệt có công suất phù hợp.Cần lưu ý rằng sự mất nhiệt của một tòa nhà trong mùa đông không chỉ xảy ra thông qua việc xây dựng phong bì. Một phần đáng kể của nhiệt lượng được tạo ra (lên đến 30%) được dành cho việc sưởi ấm không khí lạnh đến từ đường phố do thông gió tự nhiên.
Tổng lượng nhiệt cần thiết để sưởi ấm căn phòng được xác định theo công thức:
Q = Qconst + QstarỞ đâu:
- Qconstru - lượng nhiệt bị mất qua cùng một thiết kế, W;
- Sao - lượng nhiệt dành cho việc làm nóng không khí đến từ đường phố, W.
Tổng hợp các giá trị thu được do kết quả tính toán, tổng tải nhiệt trên hệ thống sưởi ấm của toàn bộ tòa nhà được xác định.
Tất cả các phép đo được thực hiện ở bên ngoài tòa nhà, mà không chụp được các góc của nó. Nếu không, việc tính toán tổn thất nhiệt sẽ không chính xác.
Có nhiều cách khác để rò rỉ nhiệt trong cơ sở, ví dụ, thông qua máy hút mùi, cửa mở và cửa sổ, vết nứt trong các cấu trúc, v.v. Tuy nhiên, lượng nhiệt bị mất vì những lý do này thực tế không vượt quá 5% tổng lượng nhiệt bị mất và do đó không được tính đến trong tính toán .
Tính toán tổn thất nhiệt thông qua các phong bì xây dựng
Sự phức tạp của phép tính nằm ở chỗ nó phải được thực hiện riêng cho từng phòng, kiểm tra cẩn thận, đo lường và đánh giá trạng thái của từng yếu tố của nó liền kề với môi trường. Chỉ trong trường hợp này, bạn có thể tính đến tất cả sức nóng rời khỏi nhà.
Theo kết quả của các phép đo, diện tích S của từng phần tử của đường bao tòa nhà được xác định, sau đó được chèn vào công thức cơ bản để tính lượng năng lượng nhiệt bị mất:
Qconstructor = 1 / R * (Tv-Tn) * S * (1 +), R = δ /; Ở đâu:
- R - điện trở nhiệt của vật liệu xây dựng, m. Sq. ° C / W;
- δ - độ dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng, W / m ° C);
- λ - độ dày của vật liệu xây dựng, m;
- S - diện tích của hàng rào bên ngoài, sq. M.;
- TV - nhiệt độ không khí trong nhà, ° C;
- T - nhiệt độ không khí thấp nhất trong mùa đông, ° С;
- β - mất nhiệt, phụ thuộc vào hướng của tòa nhà.
Nếu thiết kế bao gồm một số vật liệu, ví dụ, một bức tường gạch có lớp cách nhiệt, giá trị điện trở nhiệt R được tính riêng cho từng vật liệu này, sau đó tổng hợp lại.
Tổn thất nhiệt tùy thuộc vào hướng của tòa nhà được chọn dựa trên vị trí của phần tử kèm theo:
- về phía bắc - = 0,1;
- về phía tây hoặc đông nam - = 0,05;
- về phía nam và cho dù phía tây nam - = 0.
Tính toán tổn thất nhiệt thông qua các yếu tố của các cấu trúc bao quanh được thực hiện cho từng phòng trong tòa nhà, và sau đó tổng hợp chúng, họ có được tổng tổn thất nhiệt dự đoán trong đó. Sau đó, họ tiến hành tính toán ở phòng bên cạnh. Do kết quả của công việc này, chủ sở hữu của ngôi nhà sẽ có thể xác định các cách rò rỉ nhiệt tối đa và loại bỏ các nguyên nhân xảy ra.
Tính toán nhiệt lượng để làm nóng không khí thông gió
Lượng nhiệt dành cho việc làm nóng không khí thông gió trong một số trường hợp đạt tới 30% tổng lượng năng lượng nhiệt bị mất. Đây là một giá trị đủ lớn, không phù hợp để bỏ qua. Để tính toán lượng nhiệt sẽ phải sử dụng để làm nóng không khí cung cấp, công thức được sử dụng:
Qtrain = c * m * (Truyền hình-Tn)Ở đâu:
- c - công suất nhiệt của hỗn hợp không khí, giá trị của nó là 0,28 W / kg ° C;
- m - tốc độ dòng khí đi vào phòng từ đường phố, kg.
Lưu lượng không khí lớn vào phòng từ bên ngoài được xác định bằng cách giả sử rằng không khí được cập nhật khắp nhà mỗi giờ một lần. Trong trường hợp này, cộng thêm thể tích của tất cả các phòng, họ có được tốc độ dòng không khí. Sau đó, sử dụng giá trị của mật độ không khí, khối lượng của nó được chuyển sang khối lượng. Ở đây cần phải tính đến thực tế là mật độ không khí phụ thuộc vào nhiệt độ của nó.
| Cung cấp nhiệt độ không khí | – 25 | – 20 | – 15 | – 10 | -5 | 0 | + 5 | + 10 |
| Mật độ, kg / m3 | 1,422 | 1,394 | 1,367 | 1,341 | 1,316 | 1,290 | 1,269 | 1,247 |
Thay thế tất cả các giá trị đã biết vào công thức trên, xác định lượng nhiệt cần thiết để làm nóng không khí cung cấp.
Lỗi thông thường
Tính toán hệ thống sưởi ấm tự trị là một quá trình phức tạp bao gồm một số quy trình theo từng giai đoạn có liên quan đến nhau:
- Tính toán tổn thất nhiệt của vật thể.
- Xác định chế độ nhiệt độ của từng phòng riêng lẻ và toàn bộ tòa nhà.
- Tính toán sức mạnh của pin tản nhiệt.
- Tính toán thủy lực của hệ thống sưởi ấm.
- Tính toán công suất của lò hơi sưởi ấm.
- Xác định tổng khối lượng của hệ thống sưởi tự trị.
Tính toán nhiệt của hệ thống sưởi ấm không phải là nghiên cứu lý thuyết, nhưng là kết quả chính xác và được chứng minh, việc thực hiện thực tế sẽ cho phép bạn chọn chính xác tất cả các thành phần cần thiết và trang bị một hệ thống sưởi ấm hiệu quả đã hoạt động mà không gặp vấn đề trong nhiều năm.
Sai lầm chính của nhiều chủ sở hữu nhà riêng là bỏ qua một số giai đoạn tính toán. Họ tin rằng để giải quyết vấn đề là đủ để chọn một nồi hơi mạnh hơn, chỉ tập trung vào dữ liệu tính toán gần đúng công suất của nó theo diện tích của căn phòng. Cách tiếp cận như vậy có nhiều chi phí vận hành và thường dẫn đến thực tế là nồi hơi sẽ hoạt động liên tục, pin tản nhiệt sẽ nóng và phòng sẽ lạnh. Trong trường hợp này, cần phải trở về trạng thái ban đầu và tính toán hoàn chỉnh hệ thống sưởi ấm. Chỉ sau điều này, chúng ta mới có thể bắt đầu loại bỏ những thiếu sót gây ra bởi các lỗi nghiêm trọng trong tính toán.
