حساب قوة مراجل التدفئة لمنزل خاص

تعتمد راحة الأشخاص الذين يقيمون في الداخل ، خاصة في فصل الشتاء ، إلى حد كبير على درجة حرارة الهواء من حولهم. لذلك ، من بين الاتصالات الهندسية ، المجهزة في المباني السكنية ، يحتل نظام التدفئة المرتبة الأولى. في الظروف الحضرية ، غالبًا ما يتم حل مشكلات تدفئة الشقق بطريقة مركزية ، ومع ذلك ، في المنازل الخاصة ، يتعين على أصحابها تجهيز أنظمة التدفئة المستقلة ، والتي يتمثل العنصر الرئيسي فيها في غلاية الماء الساخن. تعتمد كفاءة النظام بأكمله على الخصائص التقنية والاقتصادية لهذا الأخير.

كيف تحسب قوة المرجل

قوة غلاية التدفئة هي المؤشر الرئيسي الذي يميز قدراتها المرتبطة بالتدفئة المثلى للمباني أثناء ذروة الأحمال. الشيء الرئيسي هنا هو حساب كمية الحرارة اللازمة لتسخينها بشكل صحيح. فقط في هذه الحالة سيكون من الممكن اختيار المرجل المناسب لتدفئة منزل خاص من حيث القوة.

لحساب قوة المرجل للمنزل ، يتم استخدام طرق مختلفة ، حيث يتم أخذ مساحة أو حجم الغرف المدفأة كأساس. في الآونة الأخيرة ، تم تحديد الطاقة المطلوبة لمرجل التدفئة باستخدام ما يسمى معاملات المنزل المحددة لأنواع مختلفة من المنازل داخل (W / m2):

• 130 ... 200 - منازل بدون عزل حراري ؛
• 90 ... 110 - منازل بواجهة معزولة جزئيًا ؛
• 50 ... 70 منزلًا تم بناؤه باستخدام تقنيات القرن الحادي والعشرين.

بضرب مساحة المنزل في معامل المنزل المقابل ، حصلنا على الطاقة المطلوبة لمرجل التدفئة.

حساب قوة المرجل حسب الأبعاد الهندسية للغرفة

يمكنك حساب قوة المرجل تقريبًا لتدفئة منزل بمنطقته. في هذه الحالة ، يتم استخدام الصيغة:

Wcat = S * Wud / 10أين:

• Wcat - القدرة المقدرة للغلاية ، كيلوواط ؛
• س - المساحة الإجمالية للغرفة المدفئة ، متر مربع ؛
• خشب - القوة المحددة للغلاية ، والتي تقع على كل 10 م 2. منطقة ساخنة.

في الحالة العامة ، يُفترض ، اعتمادًا على المنطقة التي توجد بها الغرفة ، أن قيمة الطاقة المحددة للغلاية هي (kW \ sq. M.):

• للمناطق الجنوبية - 0.7 ... 0.9 ؛
• لمناطق الممر الأوسط - 1.0 ... 1.2 ؛
• لموسكو ومنطقة موسكو - 1.2 ... 1.5 ؛
• للمناطق الشمالية - 1.5 ... 2.0.

يتم استخدام الصيغة المذكورة أعلاه لحساب غلاية لتدفئة منزل حسب المنطقة في الحالات التي يتم فيها استخدام وحدة تسخين المياه فقط لتدفئة الغرف التي لا يزيد ارتفاعها عن 2.5 متر.

إذا افترضنا أنه سيتم تركيب غلاية ذات دائرة مزدوجة في الغرفة ، والتي ، بالإضافة إلى التدفئة ، يجب أن تزود المستخدمين بالماء الساخن ، يجب زيادة الطاقة المحسوبة التي تم الحصول عليها بنسبة 25٪.

إذا تجاوز ارتفاع المبنى الساخن 2.5 متر ، فسيتم تصحيح النتيجة التي تم الحصول عليها بضربها في المعامل Kv. Kv = N / 2.5 ، حيث N هو الارتفاع الفعلي للغرفة ، م.

في هذه الحالة ، تبدو الصيغة النهائية كما يلي: P = (S * Wsp / 10) * Kv

هذه الطريقة لحساب الطاقة المطلوبة ، التي يجب أن تمتلكها غلاية التدفئة ، مناسبة للمباني الصغيرة ذات العلية المعزولة ، ووجود العزل الحراري للجدران والنوافذ (الزجاج المزدوج) ، إلخ.في حالات أخرى ، قد تؤدي النتيجة التي تم الحصول عليها نتيجة حساب تقريبي إلى حقيقة أن الغلاية المشتراة لن تكون قادرة على العمل بشكل طبيعي. في الوقت نفسه ، تساهم الطاقة الزائدة أو غير الكافية في ظهور عدد من المشكلات غير المرغوب فيها للمستخدم:

• تقليل المؤشرات الفنية والاقتصادية للغلاية ؛
• فشل في تشغيل أنظمة الأتمتة ؛
• التآكل السريع للأجزاء والمكونات ؛
• التكثيف في المدخنة.
• انسداد المدخنة بمنتجات الاحتراق غير الكامل للوقود ، وما إلى ذلك ؛

للحصول على نتائج أكثر دقة ، من الضروري مراعاة مقدار فقد الحرارة الفعلي من خلال العناصر الفردية للمباني (النوافذ والأبواب والجدران وما إلى ذلك).

حساب حديث لسعة المرجل

يجب أن يتم حساب نظام التدفئة ، الذي يتضمن غلاية التدفئة ، بشكل فردي لكل كائن. بالإضافة إلى أبعادها الهندسية ، من المهم مراعاة عدد من هذه المعلمات:

• وجود تهوية قسرية
• منطقة مناخية
• توافر إمدادات الماء الساخن ؛
• درجة عزل العناصر الفردية للكائن ؛
• وجود العلية والطابق السفلي ، إلخ.

بشكل عام ، الصيغة لحساب أكثر دقة لقدرة المرجل هي كما يلي:

Wcat = Qt * Kzapأين:

• كيو تي - فقدان حرارة الجسم ، كيلو واط.
• كزاب - عامل الأمان ، الذي يوصى بقيمته لزيادة السعة التصميمية للكائن. كقاعدة عامة ، تتراوح قيمته بين 1.15 ... 1.20 (15-20٪).

يتم تحديد خسائر الحرارة المتوقعة من خلال الصيغ:

Qt = V * ΔT * Kp / 860 ، V = S * H.؛ أين:

• الخامس - حجم الغرفة بالمتر المكعب ؛
• Δ ت - الفرق بين درجة حرارة الهواء الخارجي والداخلي ، درجة مئوية ؛
• سجل تجاري - معامل التبديد حسب درجة العزل الحراري للجسم.

يتم اختيار عامل التبديد بناءً على نوع المبنى ودرجة عزله الحراري.

• أشياء بدون عزل حراري: حظائر ، ثكنات خشبية ، هياكل حديدية مموجة ، إلخ. - Cr = 3.0 ... 4.0.
• المباني ذات المستوى المنخفض من العزل الحراري: الجدران من الطوب الواحد ، والنوافذ الخشبية ، والأردواز أو السقف الحديدي - يعتبر Kr متساويًا في نطاق 2.0 ... 2.9.
• منازل ذات درجة متوسطة من العزل الحراري: جدران من طوبتين ، عدد صغير من النوافذ ، سقف قياسي ، وما إلى ذلك - Cr 1.0 ... 1.9.
• المباني الحديثة المعزولة جيدًا: تدفئة تحت الأرضية ، ونوافذ بزجاج مزدوج ، وما إلى ذلك - Cr في حدود 0.6 ... 0.9.

لتسهيل العثور على غلاية التدفئة على المستهلك ، يضع العديد من المصنّعين آلات حاسبة خاصة على مواقع الويب ومواقع التجار. بمساعدتهم ، من خلال إدخال المعلومات الضرورية في الحقول المناسبة ، من الممكن بدرجة عالية من الاحتمال تحديد المنطقة ، على سبيل المثال ، تم تصميم مرجل 24 كيلو واط.

كقاعدة عامة ، يتم حساب هذه الآلة الحاسبة وفقًا للبيانات التالية:

• متوسط ​​قيمة درجة الحرارة في الهواء الطلق في أبرد أسبوع في فصل الشتاء ؛
• درجة حرارة الهواء داخل الجسم ؛
• وجود أو عدم وجود إمداد بالماء الساخن ؛
• بيانات عن سمك الجدران الخارجية والأرضيات ؛
• المواد التي تصنع منها الأرضيات والجدران الخارجية ؛
• ارتفاع السقف؛
• الأبعاد الهندسية لجميع الجدران الخارجية ؛
• عدد النوافذ وأحجامها ووصف مفصل ؛
• معلومات عن وجود أو عدم وجود تهوية قسرية.

بعد معالجة البيانات التي تم الحصول عليها ، ستمنح الآلة الحاسبة العميل الطاقة المطلوبة لمرجل التدفئة ، كما تشير أيضًا إلى نوع وعلامة تجارية للوحدة التي تلبي الطلب. يظهر في الجدول مثال لحساب خط غلايات الغاز المصممة لتدفئة المنازل ذات الأحجام المختلفة:

ملاحظة للعمود 11: Нс - غلاية معلقة في الغلاف الجوي ، А - مرجل قائم على الأرض ، Нд - مرجل توربيني مثبت على الحائط.

وفقًا للطرق المذكورة أعلاه ، يتم حساب قوة غلاية الغاز. ومع ذلك ، يمكن استخدامها أيضًا لحساب خصائص الطاقة لوحدات تسخين المياه التي تعمل على أنواع أخرى من الوقود.

محاسبة فقدان الحرارة

عند البدء في تطوير نظام تسخين مستقل ، من الضروري أولاً وقبل كل شيء معرفة مقدار الحرارة الخارجة إلى الشارع خلال أشد الصقيع من خلال ما يسمى الهياكل المغلقة. وتشمل هذه الجدران والنوافذ والأرضيات والسقف. فقط من خلال تحديد مقدار فقد الحرارة ، سيكون من الممكن حضور اختيار مصدر حرارة للطاقة المناسبة. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن فقدان الحرارة من قبل المبنى في فصل الشتاء لا يحدث فقط من خلال الهياكل المحيطة. يتم إنفاق جزء كبير من الحرارة المتولدة (تصل إلى 30٪) على تسخين الهواء البارد القادم من الشارع بسبب التهوية الطبيعية.

يتم تحديد الكمية الإجمالية للحرارة المطلوبة لتدفئة الغرفة من خلال الصيغة:

س = كيوكونستركت + قيرأين:

• Qconstruct - مقدار الحرارة المفقودة من خلال هيكل من نفس النوع ، W ؛
• قير - كمية الحرارة المستهلكة لتسخين هواء الشارع ، دبليو.

تلخيصًا للقيم التي تم الحصول عليها نتيجة الحسابات ، فإنها تحدد الحمل الحراري الكلي على نظام التدفئة للمبنى بأكمله.

يتم إجراء جميع القياسات على السطح الخارجي للمبنى ، مع التقاط أركانه دون فشل. خلاف ذلك ، فإن حساب فقدان الحرارة سيكون غير دقيق.

هناك طرق أخرى لتسرب الحرارة في الغرف ، على سبيل المثال ، من خلال غطاء المطبخ ، والأبواب والنوافذ المفتوحة ، والشقوق في الهياكل ، وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، فإن كمية الحرارة المفقودة لهذه الأسباب لا تتجاوز عملياً 5٪ من إجمالي فقد الحرارة وبالتالي لا تؤخذ بعين الاعتبار في الحسابات ....

حساب فقد الحرارة من خلال الهياكل المغلقة

يكمن تعقيد الحساب في حقيقة أنه يجب إجراؤه لكل غرفة على حدة ، ودراسة حالة كل عنصر من عناصره المجاورة للبيئة وقياسها وتقييمها بعناية. فقط في هذه الحالة يمكن أن تأخذ في الاعتبار الحرارة التي تغادر المنزل.

بناءً على نتائج القياسات ، يتم تحديد المنطقة S لكل عنصر من عناصر الهياكل المغلقة ، والتي يتم إدخالها بعد ذلك في الصيغة الأساسية لحساب كمية الطاقة الحرارية المفقودة:

Qconstr = 1 / R * (Tv-Tn) * S * (1 + Σβ) ، R = δ / λ ؛ أين:

• ص - المقاومة الحرارية لمواد البناء ، متر مربع درجة مئوية / واط ؛
• δ - التوصيل الحراري لمواد البناء ، W / m ° C) ؛
• λ - سمك مواد البناء ، م ؛
• س - مساحة السياج الخارجي ، مربع م ؛
• تلفزيون - درجة حرارة الهواء الداخلي ، درجة مئوية ؛
• تينيسي - أدنى درجة حرارة للهواء في فصل الشتاء ، درجة مئوية ؛
• β - فقدان الحرارة الذي يعتمد على اتجاه المبنى.

إذا كان الهيكل يتكون من عدة مواد ، على سبيل المثال ، جدار من الطوب مع عزل ، يتم حساب قيمة المقاومة الحرارية R بشكل منفصل لكل من هذه المواد ثم تلخيصها.

يتم تحديد فقد الحرارة ، اعتمادًا على اتجاه المبنى ، بناءً على مكان توجيه عنصر الإحاطة:

• إلى الجانب الشمالي - β = 0.1 ؛
• إلى الغرب أو الجنوب الشرقي - β = 0.05 ؛
• إلى الجنوب أو الجنوب الغربي - β = 0.

يتم حساب الخسائر الحرارية من خلال عناصر الهياكل المغلقة لكل غرفة في المبنى ، ثم يتم جمعها ، يتم الحصول على القيمة المتوقعة لإجمالي فقد الحرارة فيها. بعد ذلك ، شرعوا في الحساب في الغرفة المجاورة. نتيجة للعمل المنجز ، سيتمكن صاحب المنزل من تحديد طرق الحد الأقصى من تسرب الحرارة والقضاء على أسباب حدوثها.

حساب الحرارة المستهلكة لتدفئة هواء التهوية

تصل كمية الحرارة المستهلكة لتسخين هواء التهوية في بعض الحالات إلى 30٪ من إجمالي فقد الطاقة الحرارية. هذه قيمة كبيرة بما يكفي ، ومن غير العملي تجاهلها. لحساب كمية الحرارة التي سيتم إجبارها على تسخين هواء الإمداد ، يتم استخدام الصيغة التالية:

قير = ج * م * (تلفزيون- Tn)أين:

• ج - السعة الحرارية لخليط الهواء ، والتي تبلغ قيمتها 0.28 واط / كجم درجة مئوية ؛
• م - معدل تدفق كتلة الهواء الداخل للغرفة من الشارع ، كجم.

يتم تحديد معدل تدفق الهواء الذي يدخل الغرفة من الخارج بافتراض أن الهواء يتجدد في جميع أنحاء المنزل مرة واحدة في الساعة.في هذه الحالة ، عند جمع أحجام جميع الغرف ، يتم الحصول على القيمة الحجمية لتدفق الهواء. ثم ، باستخدام قيمة كثافة الهواء ، يتم تحويل حجمه إلى كتلة. هنا عليك أن تأخذ في الاعتبار حقيقة أن كثافة الهواء تعتمد على درجة حرارته.

باستبدال جميع القيم المعروفة في الصيغة أعلاه ، يتم تحديد كمية الحرارة المطلوبة لتسخين هواء الإمداد.

الأخطاء الشائعة

يعد حساب نظام التسخين المستقل عملية معقدة تتكون من عدة إجراءات مترابطة خطوة بخطوة:

1. حساب الفقد الحراري للجسم.
2. تحديد نظام درجة حرارة الغرف الفردية والمبنى ككل.
3. حساب قوة تدفئة بطاريات المبرد.
4. الحساب الهيدروليكي لنظام التدفئة.
5. حساب قوة غلاية التدفئة.
6. تحديد الحجم الكلي لنظام التدفئة المستقل.

لا يعد الحساب الحراري لنظام التدفئة دراسة نظرية ، ولكنه نتيجة دقيقة ومعقولة ، سيسمح لك التنفيذ العملي لها بتحديد جميع المكونات الضرورية بشكل صحيح وتجهيز نظام تدفئة فعال كان يعمل دون مشاكل لسنوات عديدة .

الخطأ الرئيسي الذي يرتكبه العديد من أصحاب المنازل الخاصة هو تجاهل بعض مراحل الحساب. إنهم يعتقدون أنه من أجل حل المشكلة ، يكفي اختيار غلاية أكثر قوة ، مع التركيز فقط على بيانات حساب تقريبي لقوتها على مساحة الغرفة. يهدد هذا النهج بتكاليف تشغيل غير ضرورية وغالبًا ما يؤدي إلى حقيقة أن المرجل سيعمل باستمرار ، وستكون بطاريات الرادياتير ساخنة ، وستكون الغرفة باردة. في هذه الحالة ، من الضروري العودة إلى الحالة الأصلية وإجراء حساب كامل لنظام التدفئة. عندها فقط يمكن للمرء أن يبدأ في التخلص من أوجه القصور التي تسببها الأخطاء الفادحة في الحسابات.