Основни параметри и методи за изчисляване на отоплението

GOST R 54860-2011 регулира необходимостта от изчисления при организиране на комуникации за топлоснабдяване. Преди да подреди линията, собственикът трябва да определи необходимите параметри на котела и батериите. Изчисленията за отопление също се извършват, за да се установи енергийната ефективност на оборудването и вероятните топлинни загуби.

Проектни параметри

Технологията за изчисление ви позволява да изберете отоплителна система, която е подходяща по мощност и дължина за къща или апартамент. Изчислението се извършва въз основа на няколко начални стойности:

• площ на сградата, нейната височина от тавана до пода, вътрешен обем;
• вида на обекта и наличието на други сгради до него;
• материали за конструкцията на покрива, пода и тавана;
• броят на отворите за прозорци и врати;
• предназначение на части от къщата;
• продължителността на отоплителния сезон и средната температура за даден период;
• особености на розата на вятъра и географията на района;
• вероятна стайна температура;
• специфики на точките за присъединяване към газ, електричество и вода.

Трябва да се вземе предвид изолацията на врати, прозорци и стени.

Изчисления по обем на стаите

Изчислението за отопление, направено от обема на жилищната площ, се отличава с точността на данните. Препоръчително е да го разгледате като пример: къща от 80 м2 в района на Москва с височина на тавана 3 м, 6 прозорци и 2 врати, които се отварят навън. Алгоритъмът на действията ще бъде както следва:

1. Изчисляване на общия обем на сградата. Параметрите на всяка стая се обобщават или се използва общия принцип - 80x3 = 240 m3.
2. Преброяване на броя излизащи отвори - 6 прозореца + 2 врати = 8.
3. Определяне на регионалния коефициент за Московска област, която принадлежи към средната зона на Руската федерация. Ще бъде 1.2. Стойността за други региони може да бъде намерена в таблицата.

4. Броя за селска вила. Първата получена стойност се умножава по 60: 240x60 = 14,400.
5. Умножение чрез регионална корекция. 14 400x1.2 = 17 280.
6. Умножавайки броя на прозорците по 100, вратите по 200 и сумирайки резултата: 6x100 + 2x200 = 1000.
7. Добавяне на данните, получени на етапи No5 и No6: 17 280 + 1000 = 18 280.

Мощността на отоплителната система ще бъде равна на 18 280 W, без да се вземат предвид материалите на носещите стени, подовите настилки и топлоизолационните характеристики на къщата. В изчисленията няма корекция за естествена вентилация, така че резултатът ще бъде приблизителен.

Изчисления по брой етажи

Жителите на жилищна сграда плащат комунални услуги в зависимост от етажа. Колкото по-висока е къщата, толкова по-евтино е да я отоплявате. Поради тази причина изчисляването на отоплителната система е обвързано с височината на таваните:

• не повече от 2,5 m - коефициент 1;
• от 3 до 3,5 м - коефициент 1,05;
• от 3,5 до 4,5 - коефициент 1,1;
• от 4,5 - коефициент 2.

Можете да изчислите комуникациите, като използвате формулата N = (S * H ​​* 41) / Cкъдето:

• н - броят на радиаторните секции;
• S е площта на къщата;
• ° С - топлинна мощност на една батерия, посочена в паспорта;
• З. - височината на стаята;
• 41 вата - консумирана топлина за отопление 1 м3 (емпирична стойност).

Изчисленията също така вземат предвид етажа на пребиваване, местоположението на стаите, наличието на тавана и неговата топлоизолация.

За помещения на първия етаж на триетажна сграда е зададен коефициент от 0,82.

Избор на отоплителен котел

Отоплителните тела, в зависимост от предназначението, са едноконтурни и двуконтурни, могат да бъдат монтирани на стена и на пода. Котлите също се различават по вида на горивото.

Модификации на газ

Производителите произвеждат различни устройства, така че когато избирате, трябва да обърнете внимание на следните фактори:

• Целта на инсталирането на отоплителни комуникации. Едноконтурните опции се използват за отопление, двуконтурните опции с вграден котел за 150-180 литра могат да осигурят къща с топла вода и да я отопляват.
• Броят на топлообменниците в двуконтурен модел. Единственият битермален елемент едновременно загрява водата като топлоносител и източник на топла вода. Във версии с две, отоплителният първичен се използва за отопление, вторичният се използва за отопление на системата за БГВ.
• Материал на топлообменника. Чугунът акумулира топлина за дълго време и не корозира, стоманата е практически нечувствителна към температурните колебания.
• Тип горивна камера. Отворената камера работи на естествена тяга, поради което котелът се нуждае от отделно помещение с добра вентилация. Затвореният блок отстранява продуктите от горенето през коаксиален хоризонтален комин.
• Характеристики на запалването. В режим на електрическо запалване фитилът ще гори непрекъснато, но оборудването се нуждае от електричество, за да работи. Моделите с пиезо запалване са независими, но се включват ръчно.

Кондензационните газови агрегати с воден икономич се различават по производителност, но таксата за гориво е почти удвоена.

Електрически модели

Устройствата се отличават с почти безшумна работа, компактност и безопасна работа. Собствениците на къщи и вили могат да закупят модификации:

• На тръбни нагревателни елементи. Устройствата с нагревателни елементи са подходящи за монтаж на стена, автоматизирани, но често се развалят поради мащаба.
• На електродите. Малки устройства, свързани към верига от две или повече батерии. Котелът е ефективен, оборудван с температурни настройки, но е чувствителен към охлаждащата течност.
• Индукция. Оборудвани със система за защита от прегряване, те бързо загряват охлаждащата течност, имат ефективност от 97%.

Индукционните котли са скъпо оборудване.

Комбинирани единици

Те отопляват всяка област, могат да работят в универсален режим и на два или три вида гориво. Типът захранване се избира от потребителя:

• твърдо гориво + газ;
• твърдо гориво + електричество;
• газ + електричество;
• газ + дизел.

Един вид горивни ресурси е основният, вторият е спомагателен, който не отоплява къщата, а само поддържа нормален температурен режим.

Котли на твърдо гориво

Те работят върху дърво, дървени стърготини, въглища, кокс, специални брикети, отличават се с безопасност и лекота на използване. За частна къща можете да вземете единици:

• Класически. Те функционират според принципа на директното горене; пещта трябва да се пълни на всеки 5-6 часа.
• Пиролиза. Те работят на принципа на доизгаряне на остатъчни газове в специална камера. Горивото се зарежда на всеки 12-14 часа.

Устройствата изискват комин с добра тяга и са инсталирани в отделна стая. Потребителят трябва периодично да почиства горивната камера от сажди и катран.

Устройства за течно гориво

Те работят с дизелово гориво, поради което са поставени в отделна стая. Котелното е оборудвано с аспиратор и висококачествена вентилационна система. Тежкото масло се съхранява в затворени контейнери в отделно помещение. Всички устройства с течно гориво са автоматизирани, производителни и имат голяма мощност.

Характеристики на изчисляване на топлинните загуби

Най-често топлината зависи от материала на пода, повърхността на тавана, стените, броя на отворите и характеристиките на изолацията. Възможно е да се изчисли автономното отопление, като се вземат предвид топлинните загуби в частна къща, като се използва примера на ъглова стая с площ от 18 м2 и обем от 24,3 м3. Намира се на 1-ви етаж, има тавани от 2,75 м, както и 2 външни стени от 18 см дебел дървен материал с обшивка от гипсокартон и тапети. Помещението има 2 прозореца с размери 1,6х1,1 м. Подът е дървен, изолиран, с подземен под.

Изчисляване на площта:

• Външна стена без прозорци - S1 = (6 + 3) x 2,7 - 2 × 1,1 × 1,6 = 20,78 м2.
• Прозорци - S2 = 2 × 1,1 × 1,6 = 3,52 м2.
• Под - S3 = 6 × 3 = 18 м2.
• Таван - S4 = 6 × 3 = 18 м2.

Изчисляване на топлинните загуби на повърхности, Q1:

• Външна стена - S1 x 62 = 20,78 x 62 = 1289 W.
• Windows - S2 x 135 = 3 × 135 = 405 W.
• Таван - Q4 = S4 x 27 = 18 × 27 = 486 W.

Изчисляване на общите топлинни загуби чрез сумиране на данните. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 W.

Общата топлинна загуба на една стая в един студен ден е -2,81 kW, тоест, същото количество топлина се доставя допълнително.

Хидравлично изчисление

Можете да изчислите хидравликата за отопление, положена в частна къща, ако знаете:

• конфигурация на линията, тип тръбопровод и фитинги;
• диаметърът на тръбите в основните секции;
• параметри на налягането в различни зони;
• загуба на налягане от топлоносителя;
• метод на хидравлично свързване на елементи на отоплителни мрежи.

Например можете да използвате гравитационна двутръбна линия със следните параметри:

• изчислено топлинно натоварване - 133 kW;
• температури - tg = 750 градуса, до = 600 градуса;
• проектна скорост на потока на охлаждащата течност - 7,6 кубически метра на час;
• начин на свързване към котела - хидравличен хоризонтален разпределител;
• постоянна температура, поддържана чрез автоматизация през цялата година - 800 градуса;
• наличието на регулатор на налягането - на входа на всеки от разпределителите;
• вид тръбопровод - металопластично разпределение, стомана за топлоснабдяване.

За удобство на изчисленията можете да използвате няколко онлайн програми или специален калкулатор. HERZ C.O. 3,5 отчита според метода на линейна загуба на налягане, DanfossCO е подходящ за системи с естествена циркулация. Когато изчислявате, трябва да изберете параметрите за температурата - градуси по Келвин или Целзий.

Диаметър на тръбопровода

Разликата между температурата на охладената и горещата охлаждаща течност в двутръбна система е 20 градуса. Площта на помещението е 18 квадрата, таваните са високи 2,7 м, циркулацията на отоплителната магистрала с принудителен тип. Изчисленията се правят по следния начин:

1. Определяне на средните данни. Консумацията на енергия е 1 kW на 30 m3, резервът на топлинна мощност е 20%.
2. Изчисляване на обема на стаята. 18 x 2,7 = 48,6 m³.
3. Определяне на разходите за електроенергия. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
4. Намиране на запаси от енергия в студено време. 1,62x20% = 0,324 kW.
5. Изчисляване на общата мощност. 1,62 + 0,324 = 1,944 kW.

Подходящият диаметър на тръбата може да бъде намерен в таблицата.

Стойността на общата мощност трябва да бъде избрана възможно най-близо до резултата от изчислението.

Параметри на налягането

Общата загуба на налягане е загубата на налягане във всяка секция. Тази стойност се изчислява като сума от загубите от триене на движещия се топлоносител и локалното съпротивление. Алгоритъм за броене:

1. Потърсете местен натиск на мястото, използвайки формулата на Дарси-Вайсбах.
2. Потърсете коефициента на хидравлично триене, използвайки формулата на Alshutl.
3. Използване на таблични данни, като се вземе предвид материалът на тръбата.

Килограмите на час могат да бъдат преобразувани в литри в минута.

Хидравлично балансиране

Хидравличното балансиране е необходима стъпка за балансиране на загубите на вода. Изчисленията се правят въз основа на проектното натоварване, съпротивлението и техническите параметри на тръбите, локалното съпротивление на участъците. Също така ще трябва да вземете предвид характеристиките на монтаж на клапаните.

Алгоритъм за изчисляване на технологията на характеристиките на съпротивлението:

1. Изчисляване на загубите на налягане за 1 kg / h на охлаждащата течност. Те се измерват в ∆P, Pa и са пропорционални на квадрата на водния поток в участъка G, kg / h.
2. Използвайки коефициента на локално съпротивление и сумирането на всички параметри.

Информация и динамично налягане в тръбата могат да бъдат намерени в инструкциите на производителя.

Характеристики на преброяване на броя на радиаторите

За да се изчисли броят на елементите на радиатора, е необходимо да се вземат предвид обемът на сградата, нейните конструктивни характеристики, материал на стената и видът на батериите. Например: панелна къща с топлинен поток от 0,041 kW. Трябва да изчислите броя на батериите за помещение 6x4x2,5 m.

Алгоритъм за изчисление:

1. Определяне на обема на помещението. 6х4х2,5 = 60 м3.
2. Умножавайки площта на помещението по топлинния поток, за да се изчисли оптималното количество топлинна енергия Q. 60 × 0, 041 = 2,46 kW.
3. Потърсете броя на секциите N. Резултатът от етап 2 се разделя на скоростта на топлинния поток на един радиатор. 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 секции.
4. Избор на параметри на радиатора от таблицата.

Най-дългият експлоатационен живот на чугунена линия е 10 години.

Изчисляване на мощността на котела

Изчисляването на полезната топлина за отопление на всяка стая включва изчисляване на мощността на отоплителната инсталация. След като го научите, можете да създадете оптимален температурен режим. Мощността на котела се изчислява по формулата W = S x Wud / 10където:

• С - индикатор за площта на стаята;
• дърво - параметри на специфична мощност на 10 кубически метра стая.

Индикаторът за специфична мощност зависи от региона на пребиваване. Може да се намери в таблицата:

Пример за изчисляване на топлинната мощност на котел, свързан към отоплителната система за помещение от 100 квадратни метра в Централния регион, ще бъде както следва: 100x1,25 / 10 = 12 kW.

Често се използва приблизително изчисление: котел с мощност 10 kW ще загрява 100 m2.

Как да изберем отоплителни устройства

По отношение на външния дизайн нагревателните устройства са сходни, но по време на избора трябва да се вземат предвид конструктивните характеристики.

Конвекционни устройства

Нагревателите бързо генерират топлина чрез циркулация на въздушни потоци. В долната част на конвекторите има отвори за всмукване на въздух, вътре в тялото има нагревателен елемент, който загрява потоците. Конвекционното оборудване е:

• Газ - свързан към електрическата мрежа на къщата или бутилка. Устройствата са енергийно ефективни, но инсталирането им трябва да бъде съгласувано с регулаторните органи.
• Вода - свързана отдолу или отстрани, бързо се загрява. Устройствата не са подходящи за помещения с високи тавани.
• Електрически - свързани към мрежата, имат ефективност до 95%, ниско ниво на шум. Недостатъкът е високата консумация на енергия.

Отоплението на 10 m2 площ с конвектори изисква 1 kWh енергия.

Радиаторни системи

Те са свързани към отоплителни мрежи по долния, страничния или универсалния начин. Произведено от следните материали:

• Алуминият е лек, бързо се загрява, отнема топлина.Резбовата връзка на горния входящ клапан е с лошо качество.
• Биметал - оборудван със стоманена сърцевина и алуминиев корпус. Те издържат на високо налягане, но са скъпи.
• Чугун - имат висок топлинен капацитет и продължително охлаждане. Недостатъците на устройствата включват бавно нагряване и голямо тегло.

Алуминиевите батерии не могат да издържат на колебанията на налягането и не са подходящи за апартаменти.

Конвективни радиаторни инсталации

Те се изпълняват чрез свързване на воден под с подгряване и радиатори и се използват в селски къщи в сървърни региони. Ефективен за отопление на ъглови или остъклени помещения. Под прозорците могат да се монтират секционни (4-16 клетки) или панелни (еднокомпонентни) батерии. Топлите подове на първия етаж са покрити с керамични плочки, на втория - с всякакъв материал.

Правила за монтаж на отоплителни устройства

Нормативните изисквания за инсталиране са описани в няколко SNiP и осигуряват:

1. Контрол на безопасността на температурата на радиатора - не повече от 70 градуса.
2. Изваждане на батерии 10 см отстрани на стената, 6 см от пода, 5 см от дъното на стената, 2,5 см от гипсовото покритие.
3. Наличието на номинален топлинен поток е с 60 W по-малко от изчисления.
4. Осъществяване на връзки в една и съща стая.
5. Наличие на автоматични регулиращи клапани в жилищните помещения и ръчни настройки в бани, бани, съблекални, дрешници.
6. Съответствие с наклона на облицовката по време на движението на охлаждащата течност с 5-10 мм.
7. Резбова връзка на алуминиеви и медни устройства.
8. Постоянно пълнене на системата с охлаждаща течност.

Документите също така отбелязват необходимостта от превантивна проверка и почистване на устройствата от прах преди началото на отоплителния период и веднъж на 3-4 месеца по време на работа.

Термичното изчисление за отоплителни комуникации се извършва на индивидуална основа. Енергийната ефективност, безопасността и лекотата на използване на системата зависят от точността и точността на изчисленията.