Fűtési hőterhelés és egyéb tervezési paraméterek: módszerek

A cikk témája a fűtési hőterhelés meghatározása és más olyan paraméterek meghatározása, amelyeket önálló fűtési rendszerre kell kiszámítani. Az anyag elsősorban a magánházak tulajdonosaira fókuszál, messze a fűtőkészülékektől és a legegyszerűbb képletekkel és algoritmusokkal.

Tehát menj.

Redundancia és pontos számítás

A kezdetektől fogva meg kell határozni egy számítás finomságát: a padlón, a mennyezeten és a falakon keresztül történő hőveszteségnek az a pontos értéke, amelyet a fűtési rendszer kompenzál, szinte lehetetlen számítani. Csak a becslések bizonyos fokú megbízhatóságáról beszélhetünk.

Ennek oka, hogy túl sok tényező befolyásolja a hőveszteséget:

• A fővárosi falak hőszigetelése és a befejező anyagok összes rétegei.
• Hideg hidak jelenléte vagy hiánya.
• A szél emelkedett és a ház elhelyezkedése a terepen.
• A szellőztetés működése (amely viszont a szél erősségétől és irányától függ).
• Ablakok és falak szigetelése.

Van néhány jó hír. Gyakorlatilag minden modern fűtőkazán és elosztott fűtési rendszer (fűtött padló, elektromos és gáz konvektorok stb.) Termosztátokkal vannak ellátva, amelyek a szobahőmérséklet függvényében mérik a hőfogyasztást.

A gyakorlati oldalon ez azt jelenti, hogy a felesleges hőteljesítmény csak a fűtési módot érinti: például 5 kWh hő nem adható 1 óra folyamatos működésben 5 kW teljesítmény mellett, de 50 üzemóra 6 kW teljesítmény mellett. A következő 10 percben a kazán vagy más fűtőberendezés készenléti állapotban marad, anélkül, hogy villamos energiát vagy energiát fogyasztana.

Ezért: a hőterhelés kiszámításánál a feladatunk a minimális megengedett érték meghatározása.

Az általános szabály alóli egyetlen kivétel a klasszikus szilárd tüzelőanyag kazánok működéséhez kapcsolódik, és annak oka, hogy a hőtermelés csökkenése a tüzelőanyag elégtelen égetése miatt bekövetkezett komoly teljesítménycsökkenéssel jár. A problémát úgy oldja meg, hogy a hőkapacitást az áramkörbe telepíti, és a fűtőberendezéseket termikus fejekkel szabályozza.

A fűtés után a kazán teljes teljesítményen és maximális hatékonysággal üzemel, amíg a szén vagy tűzifa teljes mértékben éget; akkor a felhalmozott hőtároló elfogyasztott hőt az optimális hőmérséklet fenntartására fordítják a helyiségben.

A számításhoz szükséges egyéb paraméterek többsége lehetővé teszi bizonyos redundanciát is. Erről azonban - a cikk vonatkozó részeiben.

Paraméterek listája

Szóval, mit kellene fontolóra venni?

• A ház fűtésének teljes hőterhelése. Ez megfelel a legkisebb szükséges kazánteljesítménynek vagy az elosztott fűtési rendszerben lévő készülékek teljes teljesítményének.
• Szükség van hőre egy külön helyiségben.
• A szekcionált radiátor szakaszainak száma és a nyilvántartás mérete egy bizonyos hőteljesítmény értéknek felel meg.

Kérjük, vegye figyelembe: a készenléti melegítők (konvektorok, lemezradiátorok stb.) A gyártók általában a teljes hőteljesítményt jelzik a kísérő dokumentációban.

• A csővezeték átmérője vízfűtés esetén képes a szükséges hőáramlásra.
• A keringető szivattyú paraméterei, amelyek a hűtőfolyadékot a megadott paraméterek között vezetik az áramkörben.
• A tágulási tartály mérete a hűtőközeg hőtágulásának kompenzálására.

Menjünk a képletekre.

Hőterhelés

Az értékét befolyásoló egyik fő tényező a házszigetelés mértéke. Az épületek hővédelmét szabályozó SNiP 23-02-2003 normalizálja ezt a tényezőt, amely az ország minden régiójának hőszigetelési ajánlott értékeit eredményezi.

Számítások elvégzésére két módszert adunk: az SNiP 23-02-2003 szabványnak megfelelő épületek és a nem szabványosított hőállóságú házak esetében.

Normalizált hőellenállás

A hőkibocsátás kiszámításához használt utasítások ebben az esetben így néznek ki:

• Alapértékként 60 watt 1 m3 teljes ház (beleértve a falakat) a ház mérete.
• Mindegyik ablakhoz 100 watt hő hozzáadódik ehhez az értékhez.. Minden ajtóhoz vezető utca - 200 watt.

• További tényezõt alkalmaznak a hideg régiókban növekvõ veszteségek kompenzálására.

Például, készítsünk egy számítást 12 * 12 * 6 méteres házra, tizenkét ablakkal és két ajtóval a szevasztopoliai utcára (januári átlaghőmérséklet + 3C).

1. A fűtött térfogat 12 * 12 * 6 = 864 köbméter.
2. Az alap hőteljesítmény 864 * 60 = 51,840 watt.
3. A Windows és az ajtók kissé növelik: 51840+ (12 * 100) + (2 * 200) = 53440.
4. A rendkívül enyhe éghajlat a tenger közelsége miatt arra kényszerít minket, hogy 0,7-es regionális együtthatót alkalmazzunk. 53440 * 0,7 = 37408 watt. Ez az érték, és navigálhat.

Nem normál hőellenállás

Mi a teendő, ha az otthoni szigetelés minősége észrevehetően jobb vagy rosszabb, mint az ajánlott? Ebben az esetben a hőterhelés becsléséhez használhatja a Q = V * Dt * K / 860 formátumot.

Ben:

• Q - a kilowattban kifejezett hőteljesítményt.
• V a fűtött térfogat köbméterben.
• A Dt az utca és a ház közötti hőmérsékletkülönbség. Általában a delta a belső használatra szánt ajánlott érték (+18 - + 22С) és az átlagos minimális utcai hőmérséklet között van az elmúlt évek leghidegebb hónapjában.

Tisztázzuk, hogy az abszolút minimumra való számítás elvileg helytállóbb; Mindazonáltal ez nagy költséget jelent a kazán és a fűtőkészülékek számára, amelyek teljes kapacitása csak néhány évente lesz igényel. A kalkulált paraméterek enyhe alábecslésének ára a hideg időjárás csúcsán a helyiség hőmérsékletének bizonyos csökkenése, amit a további melegítők felvétele könnyedén kompenzál.

• K - szigetelési együttható, amit az alábbi táblázatból lehet levonni. Az együttható közbenső értékei közelítésből származnak.

Ismételjük a szvasztopoli házunk számításait, megemlítve, hogy falai 40 cm vastag falú falak (pórusos üledékes kőzet), külső finiselés nélkül, és az üvegezés együveg ablakokkal történik.

1. A hőszigetelés együtthatója 1.2.
2. Korábban kiszámítottuk a ház hangerejét; ez 864 m3-nek felel meg.
3. A belső hőmérsékletet az ajánlott SNiP-értékkel megegyezően vesszük az olyan régiók esetében, ahol a hőmérséklet -31 - +18 fok feletti hőmérséklet alacsonyabb. Az átlagos minimumra vonatkozó információk kedvesen felhívják a világhírű internetes enciklopédiát: egyenlő -0.4C.
4. A számítás tehát Q = 864 * (18 - -0,4) * 1,2 / 860 = 22,2 kW formában lesz.

Ahogyan könnyű látni, a számítás eredményeként az első algoritmus által kapott eredménytől eltérő más és másfélszeres eredménnyel. Ennek oka elsősorban az, hogy az általunk használt átlagminta észrevehetően különbözik az abszolút minimumtól (kb. -25 ° C). A delta hőmérsékletének másfélszeresére történő növelése pontosan ugyanabban az időben növeli az épület becsült hőigényét.

Gcal

Az épület vagy helyiség által kapott hőenergia kiszámításánál a kilowattórák mellett egy másik értéket is használnak - gigacalorie. Ez megfelel a hőmennyiségnek, amely 1000 tonna víz 1 fokos, 1 atmoszférájú nyomáson való melegítésére szolgál.

Hogyan lehet újból kiszámítani a kilowatt hőteljesítményt a felhasznált hő gigacalóriáiban? Egyszerű: egy gigacalória egyenlő 1162,2 kW / h-val. Így az 54 kW-os csúcs hőforrás teljesítményével a maximális óránkénti terhelés a fűtésnél 54 / 1162,2 = 0,046 Gcal * óra.

Hasznos: az ország minden régiójában a helyi hatóságok a hónap folyamán négyzetméterenként a gigalalóriában a hőfogyasztást szabályozzák. Az Orosz Föderáció átlagos értéke havi 0,0342 Gcal / m2.

szoba

Hogyan lehet kiszámítani a hőigényt egyetlen helyiségben? Itt ugyanazokat a számítási módszereket alkalmazzák, mint a ház egészét, egyetlen módosítással. Ha egy fűtött szoba egy saját fűtőtest nélküli szobához csatlakozik, a számítás tartalmazza.

Tehát, ha egy 1,2 * 4 * 3 méter méretű folyosó egy 4 * 5 * 3 méteres helyiséghez csatlakozik, a fűtőteljesítmény fűtési teljesítménye 4 * 5 * 3 + 1,2 * 4 * 3 = 60 + 14, 4 = 74,4 m3.

Fűtőberendezések

Szekcionált radiátorok

Általában a szakaszon belüli hőáramlásra vonatkozó információk mindig megtalálhatók a gyártó honlapján.

Ha ismeretlen, akkor a következő közelítő értékekre támaszkodhat:

• Öntöttvas rész - 160 watt.
• Bimetál szakasz - 180 watt.
• Alumínium rész - 200 watt.

Mint mindig, számos finomság van. A 10 vagy annál több szelvényű radiátor oldalirányú csatlakoztatásával a bélés közepe és a végrészek közötti hőmérséklet-változás igen jelentős lesz.

By the way: a hatás semmivé válik, ha a bélés diagonálisan vagy alulról lefelé van csatlakoztatva.

Ezenkívül a fűtőkészülékek gyártói általában meghatározzák a hűtő és a levegő között egy nagyon specifikus hőmérséklet-delta teljesítményét, ami 70 fokos. A hőáram függvénye Dt-re lineáris: ha az akkumulátor 35 fokkal melegebb, mint a levegő, akkor az akkumulátor hõteljesítménye pontosan a felére lesz becsülve.

Például, ha a helyiségben a levegő hőmérséklete + 20 ° C és a hűtőközeg + 55 ° C hőmérséklete, a szabványos méret alumínium részének teljesítménye 200 / (70/35) = 100 watt lesz. Annak érdekében, hogy a teljesítmény 2 kW, szükség van 2000/100 = 20 szakasz.

nyilvántartások

Saját készítésű nyilvántartások tűnnek fel a fűtőkészülékek listáján.

A gyártók nyilvánvaló okokból nem tudják meghatározni hőteljesítményüket; azonban könnyen kiszámítható.

• A nyilvántartás első szakasza (ismert méretű vízszintes cső) esetében a teljesítmény egyenlő a külsõ átmérõjével és hosszúsága méterben kifejezett termékével, a hõmérséklet és a levegõ hõmérsékleti delta fokokban, valamint a 36,5356 állandó koefficiens.
• A meleg levegő felfelé irányuló áramlási szakaszában további 0,9 tényezőt alkalmaznak.

Elemezzünk egy másik példát - kiszámítjuk a négy soros regiszter hõáramát 159 mm-es, 4 m hosszúságú és 60 ° -os hõmérsékletû helyiségben, +20 ° C-os belsõ hõmérsékleten.

1. A delta hőmérséklete a mi esetünkben 60-20 = 40C.
2. A cső átmérőjét méterben változtatjuk. 159 mm = 0,159 m.
3. Számítsa ki az első szakasz hõteljesítményét. Q = 0,159 * 4 * 40 * 36,5356 = 929,46 watt.
4. Minden egyes következő szakasz esetében a teljesítmény 929,46 * 0,9 = 836,5 watt.
5. A teljes teljesítmény 929,46 + (836,5 * 3) = 3500 (lekerekített) watt.

Csővezeték átmérője

Hogyan határozható meg a csőtömlő belső átmérőjének vagy a béléscső minimális értéke a fűtőberendezésnek? Nem fogunk mászni a vadonban, és használjuk a táblázatot, amely tartalmazza a kész eredményeket a 20 fokos áramlás és visszatérő áramlás közötti különbséghez. Ez az érték jellemző az autonóm rendszerek számára.

A hűtőfolyadék maximális áramlási sebessége nem haladhatja meg az 1,5 m / s-ot a zaj elkerülése érdekében; gyakrabban vezetik az 1 m / s sebességgel.

Például egy 20 kW-os kazán esetében a töltés minimális belső átmérője 0,8 m / s átfolyási sebességgel 20 mm.

Kérjük, vegye figyelembe: a belső átmérő közel van az acélcső távvezérlőjéhez (feltételes átjáróhoz). A műanyag és a fém-műanyag csöveket általában külső átmérővel jelölik, ami 6-10 mm-rel nagyobb, mint a belső. Így a 26 mm méretű polipropilén cső belső átmérője 20 mm.

Cirkulációs szivattyú

A szivattyú két paramétere fontos számunkra: a fej és a teljesítmény. Egy privát házban, az áramkör bármely ésszerű hossza alatt, a legolcsóbb szivattyúk minimális nyomása 2 méter (0,2 kgf / cm2): ez a különbség a lakásépületek fűtési rendszerét keringeti.

A kívánt teljesítményt a G = Q / (1.163 * Dt) képlet adja meg.

Ben:

• G - termelékenység (m3 / óra).
• Q a szivattyú telepített áramkörének (KW) teljesítménye.
• A Dt a közvetlen és a visszatérő csővezetékek fokozatbeli hőmérsékletkülönbsége (önálló rendszerben, jellemző érték Dt = 20ê).

20 kilowatt termikus terhelésű, standard hőmérsékleti delta esetén a tervezési kapacitás 20 / (1,163 * 20) = 0,86 m3 / óra.

Tágulási tartály

Egy autonóm rendszerre kiszámítandó paraméterek egyike a tágulási tartály térfogata.

A pontos számítás egy meglehetősen hosszú paramétersoron alapul:

• A hűtőfolyadék hőmérséklete és típusa. A tágulási együttható nem csak az elemek fűtési fokától, hanem attól is függ, hogy mit töltenek be: a víz-glikol keverékek tovább bővülnek.
• Maximális üzemi nyomás a rendszerben.
• A tartály töltőnyomása, amely viszont az áramkör hidrosztatikus nyomásától függ (az áramkör felső pontjának magassága a tágulási tartály felett).

Van azonban egy olyan árnyalat, amely lehetővé teszi számottevően egyszerűsíteni a számítást. Ha a tartály térfogatának alulbecslése legjobb esetben a biztonsági szelep állandó működtetéséhez vezet, és legrosszabb esetben - az áramkör megsemmisítéséhez, akkor a felesleges térfogata nem károsít semmit.

Ezért egy tartályt rendszerint egy olyan elmozdulással veszünk, amely a rendszerben lévő hűtőközeg teljes mennyiségének 1/10-ét teszi ki.

Tipp: az áramkör térfogatának megállapításához elég, ha vízzel tölti be és mérőedénybe tölti.

következtetés

Reméljük, hogy a fenti számítási rendszerek egyszerűen leegyszerűsítik az olvasó életét, és sok problémát enyhítenek. A megszokott módon a cikkhez csatolt videó további információkkal szolgál a figyelmébe.

Sok szerencsét!