Het ontwerp van elk verwarmingssysteem begint met de berekening van de basisparameters. Allereerst gaat het om de optimale belasting van de warmtelevering. Daarom moet u, voordat u de benodigde apparatuur aanschaft, het vermogen van het verwarmingssysteem berekenen: boilers, radiatoren, pompen, batterijen.
Waarom heb je een verwarmingsberekening nodig?
De bepalende taak van het uitvoeren van berekeningen is het optimaliseren van verdere kosten. Het minimaal benodigde vermogen van de verwarmingsketel heeft direct invloed op het verbruik van de energiedrager. Maar de besparingen moeten binnen redelijke grenzen blijven.
Het belangrijkste doel van de warmtevoorziening is het handhaven van een comfortabel temperatuurniveau in woonruimten. Dit wordt beïnvloed door het nominale vermogen van gietijzeren verwarmingsradiatoren, het warmteverlies van het gebouw en de parameters van de ketel.
Voor de juiste selectie van apparatuur, moet u de parameters correct berekenen. Dit kan worden gedaan met behulp van gespecialiseerde programma's of onafhankelijk, met behulp van bepaalde formules.
Bovendien raden experts aan om het vermogen van de verwarmingsketel en andere systeemcomponenten te berekenen voor het volgende:
- Kostenplanning voor aanschaf van apparatuur... Hoe hoger het nominale vermogen van de ketel of de warmteafvoer van de batterij, hoe hoger de kosten. Dit heeft als gevolg dat dit gevolgen heeft voor het budget van het gehele evenement voor de regeling van de warmtevoorziening;
- Correcte planning van systeembelasting... De juiste berekening van het pompvermogen voor verwarming stelt u in staat om de maximale en minimale belasting van de apparatuur te achterhalen wanneer externe factoren veranderen - de temperatuur buiten, in de kamers van het huis;
- Systeem modernisering... Als de stookkosten hoog zijn, is het verlagen ervan een topprioriteit om het onderhoud te minimaliseren. Bereken hiervoor het vermogen van de verwarmingsbatterij en andere componenten.
Nadat besloten is dat het zonder berekening van de basisgegevens onmogelijk is om materiaal en componenten te kopen voor het regelen van de warmtevoorziening, moet men rekenmethoden kiezen. Ten eerste worden de kenmerken van elk onderdeel afzonderlijk herkend - de ketel, de radiatorpomp. Vervolgens worden hun parameters in het verwarmingsprogramma ingevoerd en opnieuw gecontroleerd. Dezelfde methodiek wordt gebruikt om de verwarming van de kas te berekenen.
Het type energiedrager dat wordt gebruikt, is van invloed op de berekening van het vermogen van een gasverwarmingsketel. Het is noodzakelijk om van tevoren te beslissen welk soort gas zal worden gebruikt - hoofd- of vloeibaar gemaakt.
Bepaling van warmteverlies thuis
In de eerste fase is het noodzakelijk om de hoeveelheid warmte die door de buitenmuren, ramen en deuren van het gebouw gaat correct te berekenen. De werking van de warmtevoorziening moet deze verliezen compenseren en op basis van de verkregen gegevens zal een verdere berekening van het vermogen van de circulatiepomp voor verwarming, boiler en batterijen worden uitgevoerd.
De bepalende parameter is de warmteoverdrachtsweerstand van muren en raamconstructies. Dit is de inverse indicator van de thermische geleidbaarheid van materialen. Het is onmogelijk om een selectie te maken van het vermogen van de verwarmingsketel zonder deze waarden te kennen. Daarom moet u, voordat u met de berekeningen begint, de dikte van de muren en het materiaal waarvan ze zijn gemaakt, achterhalen.
Het wordt aanbevolen dat u vertrouwd raakt met de inhoud van SNiP II-3-79, evenals SNiP 23-02-2003.Deze documenten geven de standaardwaarden aan van de warmteoverdrachtsweerstand voor verschillende regio's van Rusland. Als u ze kent, kunt u de vraag oplossen hoe u het vermogen van een verwarmingsradiator kunt berekenen. Elk materiaal heeft een specifieke warmteoverdrachtswaarde. Gegevens over de meest voorkomende voor de bouw van woongebouwen kunnen worden ontleend aan standaardtabellen.
Maar dit is niet genoeg om het vermogen van stalen verwarmingsradiatoren verder te berekenen. Bovendien moet u de dikte weten van elk type materiaal dat wordt gebruikt om muren te bouwen. De verhouding van deze waarde tot de warmteoverdrachtscoëfficiënt is de gewenste waarde:
R = D /
Waar R - weerstand tegen warmteoverdracht;D - dikte van het materiaal;Λ - weerstand tegen warmteoverdracht.
In de toekomst zal dit worden gebruikt om het benodigde vermogen van de verwarmingsketel te berekenen. Deze rekenstap wordt aanbevolen. Alleen door de werkelijke weerstand van de muren te kennen, kunt u het nominale vermogen van het hele verwarmingssysteem bepalen.
De berekening houdt geen rekening met de windrooskarakteristiek van elke specifieke regio. De gegevens hierover hebben alleen invloed op de berekening voor gebouwen met meerdere verdiepingen.
Kenmerken van het berekenen van het vermogen van verschillende verwarmingsketels
Voor de juiste selectie van het vermogen van de verwarmingsketel worden ze vooraf bepaald met de plaats van installatie, het type verwarmingssysteem (open, gesloten) en het type brandstof dat wordt gebruikt. Bovendien wordt rekening gehouden met de totale oppervlakte van het huis en het volume. Met deze gegevens kunt u de berekeningen op verschillende manieren uitvoeren.
De eenvoudigste methode om het vermogen van uw verwarmingsapparatuur te berekenen, is door alleen het gebied van het huis te gebruiken. Hiervoor wordt de standaardverhouding genomen dat voor het verwarmen van 10 m² van de ruimte 1 kW thermische energie moet worden verbruikt. Deze methode werkt alleen voor gebouwen met een goede thermische isolatie en standaard plafondhoogtes. Het nadeel is de grote fout. Dus voor een huis met een oppervlakte van 150 m², volgens de berekening van het vermogen van de verwarmingsketel, moet u een 15 kW-model kiezen.
Daarnaast wordt een correctiefactor toegepast, die afhankelijk is van de locatie van het gebouw. Dan ziet de uiteindelijke formule voor het berekenen van het vermogen van een gasverwarmingsketel er als volgt uit:
W = (S / 10) * K
Waar W - nominaal vermogen van de ketel;S - de oppervlakte van de woning;K - correctiefactor.
Voor de centrale regio's van Rusland K = 0,13; voor noordelijke breedtegraden varieert de waarde van 0,15 tot 0,2. Bij het selecteren van het vermogen van de warmtetoevoerketel voor de zuidelijke regio's, K = 0,08.
Nauwkeurige berekeningen kunnen alleen worden gemaakt na een voorlopige bepaling van de warmteoverdrachtscoëfficiënt van de wanden. Deze techniek is hierboven beschreven. Om te beginnen vinden we het temperatuurverschil tussen de verwarmde lucht buiten en in huis - Δt. Dan is het noodzakelijk om het warmteverlies te bepalen. Ze worden gevonden door de formule:
P = Δt / R
Waar R - warmteverlies thuis;t - temperatuur verschil;R - weerstandscoëfficiënt tegen warmteoverdracht.
Verder, om het vermogen van een gasverwarmingsketel te berekenen, is het noodzakelijk om het oppervlak van de buitenmuren te vermenigvuldigen met warmteverliezen. Laten we als voorbeeld een huis nemen met een wandoppervlak van 127 m², de weerstandscoëfficiënt voor warmteoverdracht is 0,502. De optimale waarde van Δt moet 55 zijn. In dit geval is het warmteverlies per m2 gelijk aan:
P = 55 / 0,505 = 108 W / m2
Op basis hiervan kan het vermogen van de warmtetoevoerketel worden berekend:
W = 127 * 108 = 13,7 kW
Hieronder wordt de belasting van het verwarmingssysteem bepaald op verschillende waarden van Δt. Het wordt aanbevolen om een apparaatmodel te kiezen met een kleine gangreserve - 10-15%. Hierdoor kan de warmtetoevoer worden uitgebreid zonder de ketel en radiatoren te vervangen.
Voor appartementen met normale isolatie kunt u de verhouding nemen van 41 W warmte per 1 m room ruimtevolume in een paneelgebouw en 38 W in een bakstenen gebouw. Als de muren geïsoleerd waren, moet u de bovenstaande berekening maken.
Berekening van het vermogen van radiatoren en verwarmingsbatterijen
Maar naast de ketel beïnvloeden de technische kenmerken van andere componenten de werking van de warmtetoevoer. Daarom moet u weten hoe u het vermogen van de verwarmingsbatterij kunt berekenen. In feite vindt daarin warmteoverdracht van energie van warm water naar binnenlucht plaats.
Om het vermogen van verwarmingsbatterijen te berekenen, is het noodzakelijk om hun warmteoverdracht daadwerkelijk te bepalen. Dit is de naam van het proces waarbij warmte van een verwarmd lichaam naar lucht in de kamer wordt overgebracht. Er zijn verschillende factoren die van invloed zijn op dit cijfer. De belangrijkste is het fabricagemateriaal. Hoe lager de warmteoverdrachtsweerstand van de batterij, hoe lager het warmteverlies. Daarbij moet echter wel rekening worden gehouden met het effect van energieopslag. Dit wordt waargenomen in gietijzeren constructies. Omdat om het vermogen van de verwarmingsbatterij te berekenen, het noodzakelijk is om het niveau van de vulling met warm water te kennen, moet het totale oppervlak van de constructie worden berekend. Ook de totale warmteoverdracht is hiervan afhankelijk.
Voor berekeningen is het noodzakelijk om Δt te bepalen volgens de volgende formule:
Δt = ((Tpod-Tobr) / 2) -Tpom
Waar Tpod, Tobr en TPom - temperaturen in de aanvoer, retourleidingen en in de ruimte.
Om het vermogen van gietijzeren verwarmingsradiatoren te berekenen, hebt u de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van een specifiek materiaal en de totale oppervlakte van de constructies nodig. De eerste kan worden overgenomen uit standaardtabellen. Voor bimetalen modellen wordt rekening gehouden met de stalen kernen van de pijpleidingen en het aluminium verwarmingsoppervlak bij het berekenen van het vermogen van de verwarmingsradiator.
De berekening wordt uitgevoerd volgens de volgende formule:
Q = Δt * k * S
Waar Vraag - specifieke warmtecapaciteit van de radiator;NAAR - warmtegeleidingscoëfficiënt;S - de totale oppervlakte van de constructie.
Zo kunt u het vermogen van de verwarmingsbatterij berekenen. In de praktijk is dit echter moeilijk, omdat verschillende factoren onbekend blijven - de werkelijke wanddikte, extra elementen die bij de vervaardiging worden gebruikt. Bij het berekenen van het vermogen van de warmtetoevoerbatterij wordt ook geen rekening gehouden met warmteverliezen in de kamer.
De meeste fabrikanten geven het nominale vermogen aan in het radiatorpaspoort. Maar dit wordt alleen gedaan voor één thermische verwarmingsmodus. Daarom kunt u, op basis van de paspoortgegevens van het product, het vermogen van de warmtetoevoerradiator nauwkeurig berekenen.
De daadwerkelijke warmteafvoer van de accu is afhankelijk van de juiste installatie. Bij het berekenen van het vermogen van stalen verwarmingsradiatoren wordt geen rekening gehouden met hun locatie ten opzichte van de vensterbank, vloer en muren in de kamer.
Berekening van het vermogen van de circulatiepomp
In gesloten warmtetoevoersystemen wordt vloeistofcirculatie geforceerd. Alvorens het vermogen van de pomp voor verwarming te berekenen, is het noodzakelijk om een warmteleveringsschema op te stellen. Pas dan kun je gaan rekenen.
Er zijn verschillende parameters die de belangrijkste kenmerken van deze verwarmingscomponent bepalen. De werking van de pomp is gericht op het verhogen van de bewegingssnelheid van het koelmiddel in het systeem. Bovendien mag het geen overmatige hydraulische belasting veroorzaken en het geluid verhogen. Daarom is het zo belangrijk om het pompvermogen voor verwarming correct te berekenen.
Om berekeningen uit te voeren, moet u de volgende kenmerken van de apparatuur kennen:
- Prestatie... Het karakteriseert de hoeveelheid warmte die per tijdseenheid wordt overgedragen door pijpleidingen met behulp van een circulatiepomp;
- Hydraulische weerstand:... Dit is het drukverlies in de leidingen als gevolg van de wrijving van water tegen het binnenoppervlak van de warmtetoevoercomponenten. Bij het berekenen van het vermogen van een pomp voor verwarming, is deze indicator een van de bepalende, omdat het debiet van het koelmiddel ervan afhangt;
- Energieverbruik... Opgegeven door de fabrikant in het apparaatpaspoort. Het wordt bepaald door de kenmerken van de elektromotor die op de pomprotor is aangesloten.
In de eerste fase van het berekenen van het vermogen van de circulatiepomp voor verwarming, moet de capaciteit worden berekend.Om dit te doen, moet u het vereiste thermische vermogen van het warmtetoevoersysteem weten. Prestatieberekeningen worden uitgevoerd met behulp van de volgende formule:
Q = (0.86 * R) / (Tpod-Tob)
Waar Vraag - apparaatprestaties;R - berekend thermisch vermogen, W;Tpod en Tob - de temperatuur van het water in de aanvoer- en retourleidingen van de verwarming.
De belangrijkste factor die de pompprestaties beïnvloedt, is de thermische capaciteit van het systeem. Het is het beste om het zo nauwkeurig mogelijk te berekenen om te voorkomen dat u een apparaat met ongepaste parameters koopt. Ook zijn de eigenschappen van de warmtedrager van invloed op de berekening van het pompvermogen voor de warmtevoorziening. In het geval van het gebruik van antivriesmiddelen, moet de nominale indicator met 10-15% worden verhoogd, omdat hun dichtheid veel hoger is dan die van gedestilleerd water.
De hydraulische weerstand van de circulatiepomp wordt bepaald door de volgende formule:
H = 1,3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000
Waar R1 enR2 - drukverlies in de aanvoer- en retoursecties van de leiding;L1 en L2 - lengte van leidingen;Z1 en Z2 - hydraulische weerstand van systeemcomponenten.
De laatste indicator voor het berekenen van het vermogen van de pomp voor warmtetoevoer kan uit het paspoort van het apparaat worden gehaald. Als er geen is, wordt aanbevolen om de gegevens uit de tabel te gebruiken.
Verwarmingscomponent | Hydraulische weerstand, Pa |
| Boiler | 1000 tot 2000 |
| Thermostatisch ventiel | 5000 tot 10000 |
| Mixer | 2000 tot 4000 |
| temperatuursensor | 1000 tot 1500 |
Fabrikanten geven hydraulische weerstand aan in termen van de waarde van de waterkolom. Die. dit is een indicator van het vermogen dat in staat is om water in een verticale pijp tot een bepaald niveau te verhogen.
Bij het berekenen van het vermogen van een circulatiepomp voor warmtetoevoer wordt geen rekening gehouden met de aanwezigheid van verschillende snelheidsmodi. Hoewel het in de praktijk met deze functie van het apparaat mogelijk is om de bewegingssnelheid van het koelmiddel te optimaliseren, waardoor het hele systeem in evenwicht wordt gebracht.
Is het moeilijk om zelf een nauwkeurige berekening te maken van de verwarming van een huis of kas? Naast de bovenstaande methoden wordt het aanbevolen om gespecialiseerde programma's voor warmtetoevoer te gebruiken. Hiermee kunt u de resultaten verifiëren en de maximale nauwkeurigheid van de berekeningen bereiken.
Het videomateriaal toont een voorbeeld van het berekenen van het verwarmingsvermogen met behulp van een gespecialiseerd programma:
