Thiết kế của bất kỳ hệ thống sưởi ấm nào cũng bắt đầu bằng việc tính toán các thông số chính của nó. Trước hết, điều này liên quan đến tải tối ưu cho việc cung cấp nhiệt. Do đó, trước khi mua các thiết bị cần thiết, cần phải tính toán sức mạnh của hệ thống sưởi: nồi hơi, bộ tản nhiệt, máy bơm, pin.
Tại sao cần sưởi ấm?
Nhiệm vụ quyết định của việc thực hiện tính toán là tối ưu hóa các chi phí tiếp theo. Công suất tối thiểu cần thiết của lò hơi sưởi ấm sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến mức tiêu thụ năng lượng. Nhưng tiết kiệm nên trong vòng lý do.
Mục đích chính của việc cung cấp nhiệt là để duy trì mức nhiệt độ thoải mái trong khuôn viên nhà ở. Điều này bị ảnh hưởng bởi công suất định mức của bộ tản nhiệt bằng gang, tổn thất nhiệt của tòa nhà và các thông số của lò hơi.
Để lựa chọn chính xác các thiết bị nên tính toán chính xác các thông số của nó. Điều này có thể được thực hiện bằng các chương trình chuyên biệt hoặc độc lập, sử dụng các công thức nhất định.
Ngoài ra, các chuyên gia khuyên bạn nên tính toán công suất của nồi hơi sưởi ấm và các thành phần hệ thống khác cho các mục sau:
- Kế hoạch chi phí thiết bị. Công suất định mức của lò hơi hoặc truyền nhiệt của pin càng lớn thì chi phí của chúng càng cao. Do đó, điều này sẽ ảnh hưởng đến ngân sách của toàn bộ sự kiện về việc bố trí nguồn cung cấp nhiệt;
- Lập lịch trình chính xác của tải trên hệ thống. Việc tính toán chính xác công suất của máy bơm để sưởi ấm sẽ cho phép bạn tìm ra tải tối đa và tối thiểu trên thiết bị khi thay đổi các yếu tố bên ngoài - nhiệt độ ngoài trời, trong các phòng trong nhà;
- Nâng cấp hệ thống. Nếu có chi phí sưởi ấm lớn, giảm chúng là ưu tiên để giảm thiểu bảo trì. Để làm điều này, bạn cần tính toán năng lượng của pin sưởi và các thành phần khác.
Khi đã quyết định rằng không tính toán dữ liệu cơ bản, không thể tiến hành mua sắm vật liệu và phụ kiện để sắp xếp nguồn cung cấp nhiệt, bạn nên chọn phương pháp tính toán. Đầu tiên, các đặc tính của từng thành phần được công nhận riêng - nồi hơi, bơm tản nhiệt. Sau đó, các thông số của chúng được nhập vào chương trình sưởi ấm và kiểm tra lại. Theo phương pháp tương tự, việc tính toán sưởi ấm nhà kính được thực hiện.
Loại chất mang năng lượng được sử dụng ảnh hưởng đến việc tính toán công suất của nồi hơi đốt nóng khí. Cần quyết định trước loại khí nào sẽ được sử dụng - chính hay hóa lỏng.
Xác định tổn thất nhiệt tại nhà
Ở giai đoạn đầu tiên, cần tính toán chính xác lượng nhiệt sẽ đi qua các bức tường bên ngoài, cửa sổ và cửa ra vào của tòa nhà. Công việc cung cấp nhiệt phải bù cho những tổn thất này và, dựa trên dữ liệu thu được, việc tính toán thêm công suất của bơm tuần hoàn để sưởi ấm, nồi hơi và pin sẽ được thực hiện.
Thông số xác định là điện trở truyền nhiệt của tường và cấu trúc cửa sổ. Đây là chỉ số nghịch đảo về độ dẫn nhiệt của vật liệu. Không thể thực hiện lựa chọn sức mạnh của nồi hơi sưởi ấm mà không biết các giá trị này. Do đó, trước khi bắt đầu tính toán, bạn nên tìm hiểu độ dày của tường và vật liệu mà chúng được tạo ra.
Bạn nên tự làm quen với nội dung của SNiP II-3-79, cũng như SNiP 23-02-2003. Các tài liệu này chỉ ra các giá trị tiêu chuẩn của khả năng truyền nhiệt cho các khu vực khác nhau của Nga. Biết chúng, bạn có thể giải câu hỏi về cách tính công suất của bộ tản nhiệt.Mỗi vật liệu có một giá trị truyền nhiệt cụ thể. Dữ liệu về phổ biến nhất để xây dựng các tòa nhà dân cư có thể được lấy từ các bảng tiêu chuẩn.
Nhưng điều này là không đủ để tính thêm sức mạnh của bộ tản nhiệt thép. Ngoài ra, bạn sẽ cần tìm hiểu độ dày của từng loại vật liệu được sử dụng để xây tường. Tỷ lệ của giá trị này với hệ số truyền nhiệt sẽ là giá trị mong muốn:
R = D /
Ở đâu R - điện trở truyền nhiệt;D - độ dày vật liệu;Λ - điện trở truyền nhiệt.
Trong tương lai, điều này sẽ được sử dụng để tính công suất cần thiết của lò hơi sưởi ấm. Bước tính toán này được khuyến khích. Chỉ bằng cách biết điện trở thực tế của các bức tường, bạn có thể xác định công suất định mức của toàn bộ hệ thống sưởi ấm.
Trong quá trình tính toán, đặc tính tăng gió của từng vùng cụ thể không được tính đến. Dữ liệu trên đó chỉ ảnh hưởng đến việc tính toán cho các tòa nhà cao tầng.
Các tính năng tính toán sức mạnh của nồi hơi sưởi ấm khác nhau
Để lựa chọn chính xác công suất của nồi hơi sưởi ấm, nó được xác định trước với vị trí lắp đặt, loại hệ thống cung cấp nhiệt (mở, đóng) và loại nhiên liệu được sử dụng. Ngoài ra, tổng diện tích của ngôi nhà và khối lượng của nó được tính đến. Dữ liệu này sẽ cho phép bạn thực hiện các tính toán theo nhiều cách.
Phương pháp đơn giản nhất để tính công suất định mức của thiết bị sưởi ấm là chỉ sử dụng diện tích của ngôi nhà. Đối với điều này, một tỷ lệ tiêu chuẩn được thực hiện là để sưởi ấm 10 mét vuông của một căn phòng, cần phải tiêu tốn 1 kW năng lượng nhiệt. Phương pháp này sẽ chỉ làm việc cho các tòa nhà có cách nhiệt tốt và chiều cao trần tiêu chuẩn. Nhược điểm của nó là một lỗi lớn. Vì vậy, đối với một ngôi nhà có diện tích 150 mét vuông, theo tính toán, công suất của lò hơi sưởi ấm sẽ cần phải chọn một mô hình 15 kW.
Ngoài ra, một hệ số hiệu chỉnh được áp dụng, phụ thuộc vào vị trí của tòa nhà. Sau đó, công thức cuối cùng để tính toán công suất của lò hơi đốt nóng gas sẽ như thế này:
W = (S / 10) * K
Ở đâu W - công suất định mức của lò hơi;S - diện tích của ngôi nhà;K - hệ số hiệu chỉnh.
Đối với các khu vực trung tâm của Nga, K = 0,13; đối với các vĩ độ phía bắc của bản ngã, giá trị thay đổi từ 0,15 đến 0,2. Khi chọn công suất của lò hơi cung cấp nhiệt cho các khu vực phía Nam K = 0,08.
Tính toán chính xác chỉ có thể được thực hiện sau khi xác định sơ bộ hệ số truyền nhiệt của các bức tường. Kỹ thuật này đã được mô tả ở trên. Đầu tiên, chúng tôi tìm thấy sự chênh lệch nhiệt độ giữa không khí nóng trên đường phố và trong nhà - Δt. Sau đó, cần phải xác định sự mất nhiệt. Chúng được tìm thấy theo công thức:
P = Δt / R
Ở đâu R - mất nhiệt tại nhà;Δt - Nhiệt độ khác nhau;R - hệ số sức cản truyền nhiệt.
Hơn nữa, để tính toán sức mạnh của lò hơi đốt nóng khí, cần phải nhân diện tích của các bức tường bên ngoài bằng cách mất nhiệt. Ví dụ, lấy một ngôi nhà có diện tích tường là 127 mét vuông, hệ số điện trở truyền nhiệt là 0,52. Giá trị tối ưu của Δt phải là 55. Trong trường hợp này, tổn thất nhiệt trên 1 mét vuông sẽ bằng:
P = 55 / 0,505 = 108 W / m2
Dựa trên điều này, bạn có thể tính toán công suất của lò hơi sưởi ấm:
W = 127 * 108 = 13,7 mã lực
Trong tương lai, tải trọng trên hệ thống sưởi được xác định ở các giá trị khác nhau của Δt. Nên chọn một mô hình thiết bị có công suất nhỏ - 10 - 15%. Điều này sẽ mở rộng nguồn cung cấp nhiệt mà không cần thay thế nồi hơi và bộ tản nhiệt.
Đối với các căn hộ có lớp cách nhiệt thông thường, bạn có thể lấy tỷ lệ 41 watt nhiệt trên 1 m³ không gian trong nhà bảng và 38 watt trong tòa nhà gạch. Nếu các bức tường được cách nhiệt, bạn sẽ cần phải thực hiện tính toán trên.
Tính toán công suất của bộ tản nhiệt và bộ tản nhiệt
Nhưng ngoài lò hơi, hiệu suất cung cấp nhiệt bị ảnh hưởng bởi các đặc tính kỹ thuật của các thành phần khác. Do đó, bạn cần biết cách tính công suất của pin sưởi.Trên thực tế, có một sự truyền nhiệt năng lượng từ nước nóng vào không khí trong phòng.
Để tính toán sức mạnh của pin sưởi, cần phải thực sự xác định sự truyền nhiệt của chúng. Đây là tên của quá trình truyền nhiệt từ cơ thể nóng sang không khí trong phòng. Có một số yếu tố ảnh hưởng đến chỉ số này. Một trong những chính là vật liệu sản xuất. Điện trở truyền nhiệt của pin càng thấp thì tổn thất nhiệt càng thấp. Tuy nhiên, cùng với điều này, hiệu quả của việc lưu trữ năng lượng phải được tính đến. Điều này được quan sát trong các cấu trúc gang. Vì để tính toán công suất của pin sưởi, cần phải biết mức độ làm đầy nó bằng nước nóng - tổng diện tích của cấu trúc nên được tính toán. Việc truyền nhiệt tổng cũng phụ thuộc vào điều này.
Để tính toán, cần xác định Δt theo công thức sau:
Δt = ((ÙI-ĐÔ LA) / 2)
Ở đâu Thành phố, Để br và Thành phố - nhiệt độ trong đường ống cho, trở lại và trong nhà.
Để tính toán công suất của bộ tản nhiệt bằng gang, bạn sẽ cần hệ số dẫn nhiệt của một vật liệu cụ thể và tổng diện tích của các cấu trúc. Đầu tiên có thể được lấy từ các bảng tiêu chuẩn. Đối với các mô hình lưỡng kim, việc tính toán công suất của bộ tản nhiệt có tính đến lõi thép của đường ống và bề mặt gia nhiệt bằng nhôm.
Việc tính toán được thực hiện theo công thức sau:
Q = Δt * k * S
Ở đâu Q - nhiệt dung riêng của bộ tản nhiệt;ĐẾN - hệ số dẫn nhiệt;S - tổng diện tích của kết cấu.
Bằng cách này, sức mạnh của pin sưởi ấm có thể được tính toán. Tuy nhiên, trong thực tế điều này là khó khăn, vì một số yếu tố vẫn chưa được biết - độ dày thành thực tế, các yếu tố bổ sung được sử dụng trong sản xuất. Ngoài ra, trong việc tính toán công suất của pin cung cấp nhiệt, tổn thất nhiệt trong phòng không được tính đến.
Hầu hết các nhà sản xuất chỉ ra công suất định mức trong hộ chiếu tản nhiệt. Nhưng điều này chỉ được thực hiện cho một chế độ sưởi ấm. Do đó, lấy dữ liệu hộ chiếu của sản phẩm làm cơ sở, bạn có thể tính toán chính xác công suất của bộ tản nhiệt cung cấp nhiệt.
Tốc độ truyền nhiệt thực tế của pin phụ thuộc vào việc cài đặt chính xác. Khi tính toán sức mạnh của bộ tản nhiệt bằng thép, vị trí của chúng so với bệ cửa sổ, sàn và tường trong phòng không được tính đến.
Tính toán công suất bơm tuần hoàn
Trong các hệ thống cung cấp nhiệt kín, lưu thông chất lỏng là bắt buộc. Trước khi tính toán công suất của bơm để sưởi ấm, cần phải lập sơ đồ cung cấp nhiệt. Chỉ sau khi điều này chúng ta có thể bắt đầu tính toán.
Có một số thông số xác định các đặc điểm chính của thành phần sưởi ấm này. Máy bơm nhằm mục đích tăng tốc độ chất làm mát trong hệ thống. Ngoài ra, không nên tạo ra quá tải thủy lực, tăng tiếng ồn. Đó là lý do tại sao việc tính toán chính xác công suất bơm để sưởi ấm là rất quan trọng.
Để thực hiện các tính toán, bạn cần tìm hiểu các đặc điểm thiết bị sau:
- Hiệu suất. Nó đặc trưng cho lượng nhiệt truyền trên mỗi đơn vị thời gian thông qua các đường ống sử dụng bơm tuần hoàn;
- Kháng thủy lực. Đây là những tổn thất áp suất trong nguồn điện do ma sát của nước trên bề mặt bên trong của các bộ phận cung cấp nhiệt. Khi tính toán công suất của bơm để sưởi ấm, chỉ báo này là một trong những yếu tố quyết định, vì tốc độ dòng chảy của chất làm mát phụ thuộc vào nó;
- Sự tiêu thụ năng lượng. Nó được chỉ định bởi nhà sản xuất trong hộ chiếu thiết bị. Nó được xác định bởi các đặc tính của động cơ điện kết nối với rôto bơm.
Ở giai đoạn đầu tiên tính toán công suất của bơm tuần hoàn để sưởi ấm, cần tính toán hiệu suất. Để làm điều này, bạn cần tìm ra lượng nhiệt cần thiết của hệ thống cung cấp nhiệt. Tính toán hiệu suất được thực hiện theo công thức sau:
Q = (0,86 * R) / (Tpod-Tob)
Ở đâu Q - hiệu suất thiết bị;R - nhiệt điện ước tính, W;Thành phố và Bắt đầu - nhiệt độ nước trong đường ống cung cấp và trở lại.
Yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất bơm là nhiệt điện của hệ thống. Nó tốt nhất để tính toán chính xác nhất có thể để tránh mua một thiết bị có thông số không phù hợp. Ngoài ra, việc tính toán công suất của bơm để cung cấp nhiệt bị ảnh hưởng bởi các đặc tính của chất làm mát. Trong trường hợp sử dụng chất chống đông, chỉ số danh nghĩa phải được tăng thêm 10 - 15%, vì mật độ của chúng cao hơn nhiều so với nước cất.
Điện trở thủy lực của bơm tuần hoàn được xác định theo công thức sau:
H = 1.3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000
Ở đâu R 1 vàR2 - tổn thất áp suất trên các phần cung và trở lại của dòng;L1 và L2 - chiều dài của đường ống;Z1 và Z2 - sức cản thủy lực của các thành phần hệ thống.
Chỉ số cuối cùng để tính toán công suất của bơm để cung cấp nhiệt có thể được lấy từ hộ chiếu thiết bị. Nếu không có, nên sử dụng dữ liệu từ bảng.
|
Thành phần sưởi ấm |
Kháng thủy lực, Pa |
| Nồi hơi | 1000 đến 2000 |
| Van nhiệt | 5000 đến 10000 |
| Máy trộn | 2000 đến 4000 |
| cảm biến nhiệt độ | 1000 đến 1500 |
Các nhà sản xuất chỉ ra sức cản thủy lực trong cường độ của cột nước. Những, cái đó. Đây là một chỉ số về sức mạnh, có thể nâng nước trong một ống thẳng đứng đến một mức nhất định.
Khi tính toán công suất của bơm tuần hoàn để cung cấp nhiệt, sự hiện diện của một số chế độ tốc độ không được tính đến. Mặc dù trong thực tế, sử dụng chức năng này của thiết bị, bạn có thể tối ưu hóa tốc độ của chất làm mát, từ đó cân bằng toàn bộ hệ thống.
Có khó để thực hiện một tính toán chính xác của việc sưởi ấm một ngôi nhà hoặc một nhà kính không? Ngoài các phương pháp trên, nên sử dụng các chương trình chuyên biệt để cung cấp nhiệt. Điều này sẽ xác minh kết quả và đạt được độ chính xác tối đa của các tính toán.
Video cho thấy một ví dụ về tính toán công suất sưởi bằng chương trình chuyên dụng:
