حساب مستقل لقوة مكونات نظام التدفئة: مضخات الدوران والمراجل والمشعات

يبدأ تصميم أي نظام تدفئة بحساب معاييره الأساسية. بادئ ذي بدء ، يتعلق هذا بالحمل الأمثل على إمداد الحرارة. لذلك ، قبل شراء المعدات اللازمة ، يجب أن تحسب قوة نظام التدفئة: الغلايات ، المشعات ، المضخات ، البطاريات.

لماذا تحتاج إلى حساب التدفئة

تتمثل المهمة المحددة لإجراء العمليات الحسابية في تحسين التكاليف الإضافية. سيؤثر الحد الأدنى من الطاقة المطلوبة لمرجل التسخين بشكل مباشر على استهلاك حامل الطاقة. لكن المدخرات يجب أن تكون ضمن حدود معقولة.

الغرض الرئيسي من الإمداد الحراري هو الحفاظ على مستوى درجة حرارة مريح في أماكن المعيشة. يتأثر هذا بالقوة الاسمية لمشعات تسخين الحديد الزهر ، وفقدان حرارة المبنى ومعلمات المرجل.

من أجل الاختيار الصحيح للمعدات ، يجب عليك حساب معلماتها بشكل صحيح. يمكن القيام بذلك باستخدام برامج متخصصة أو بشكل مستقل باستخدام صيغ معينة.

بالإضافة إلى ذلك ، يوصي الخبراء بحساب قوة غلاية التدفئة ومكونات النظام الأخرى لما يلي:

• تخطيط تكلفة شراء المعدات... كلما زادت الطاقة المقدرة للغلاية أو تبديد حرارة البطارية ، ارتفعت تكلفتها. نتيجة لذلك ، سيؤثر هذا على ميزانية الحدث بأكمله لترتيب مصدر الحرارة ؛
• الجدولة الصحيحة لحمل النظام... سيسمح لك الحساب الصحيح لقدرة المضخة للتدفئة بمعرفة الحد الأقصى والأدنى للحمل على الجهاز عندما تتغير العوامل الخارجية - درجة الحرارة في الخارج ، في غرف المنزل ؛
• تحديث النظام... إذا كانت تكاليف التدفئة مرتفعة ، فإن خفضها يمثل أولوية قصوى لتقليل الصيانة. للقيام بذلك ، احسب طاقة بطارية التدفئة والمكونات الأخرى.

بعد أن قررت أنه بدون حساب البيانات الأساسية ، من المستحيل البدء في شراء المواد والمكونات لترتيب الإمداد الحراري ، يجب عليك اختيار طرق الحساب. أولاً ، يتم التعرف على خصائص كل مكون بشكل منفصل - المرجل ، مضخة المبرد. ثم يتم إدخال المعلمات الخاصة بهم في برنامج التسخين والتحقق مرة أخرى. يتم استخدام نفس المنهجية لحساب تسخين الدفيئة.

يؤثر نوع ناقل الطاقة المستخدم على حساب قوة غلاية تسخين الغاز. من الضروري أن تقرر مسبقًا نوع الغاز الذي سيتم استخدامه - رئيسي أو مسال.

تحديد فقدان الحرارة في المنزل

في المرحلة الأولى ، من الضروري حساب كمية الحرارة التي ستمر عبر الجدران الخارجية والنوافذ والأبواب للمبنى بشكل صحيح. يجب أن يعوض تشغيل مصدر الحرارة عن هذه الخسائر ، وعلى أساس البيانات التي تم الحصول عليها ، سيتم إجراء حساب إضافي لقدرة مضخة الدوران للتدفئة والغلاية والبطاريات.

المعلمة المحددة هي مقاومة انتقال الحرارة للجدران وهياكل النوافذ. هذا هو المؤشر العكسي للتوصيل الحراري للمواد. من المستحيل تحديد قوة غلاية التدفئة دون معرفة هذه القيم. لذلك ، قبل البدء في الحسابات ، يجب أن تعرف سمك الجدران والمواد التي صنعت منها.

يوصى بالتعرف على محتوى SNiP II-3-79 وكذلك SNiP 23-02-2003.تشير هذه المستندات إلى القيم القياسية لمقاومة انتقال الحرارة لمناطق مختلفة من روسيا. بمعرفتهم ، يمكنك حل مسألة كيفية حساب قوة مشعاع التدفئة. كل مادة لها قيمة نقل حرارة محددة. يمكن الحصول على البيانات المتعلقة بالأكثر شيوعًا لتشييد المباني السكنية من الجداول القياسية.

لكن هذا لا يكفي لحساب قوة مشعات التسخين الفولاذية. بالإضافة إلى ذلك ، سوف تحتاج إلى معرفة سمك كل نوع من المواد المستخدمة في بناء الجدران. ستكون نسبة هذه القيمة إلى معامل انتقال الحرارة هي القيمة المرغوبة:

R = D / λ

أين ر - مقاومة انتقال الحرارة ؛د - سماكة المادةΛ - مقاومة انتقال الحرارة.

في المستقبل ، سيتم استخدام هذا لحساب الطاقة المطلوبة لمرجل التدفئة. يوصى بخطوة الحساب هذه. فقط من خلال معرفة المقاومة الفعلية للجدران يمكنك تحديد الطاقة المقدرة لنظام التدفئة بأكمله.

الحساب لا يأخذ في الاعتبار خاصية وردة الرياح لكل منطقة محددة. تؤثر البيانات المتعلقة به على الحساب فقط للمباني متعددة الطوابق.

ميزات حساب قوة غلايات التدفئة المختلفة

من أجل الاختيار الصحيح لقوة غلاية التدفئة ، يتم تحديدها مسبقًا مع مكان التثبيت ونوع نظام الإمداد الحراري (مفتوح ، مغلق) ونوع الوقود المستخدم. بالإضافة إلى ذلك ، يتم أخذ المساحة الإجمالية للمنزل وحجمه في الاعتبار. ستتيح لك هذه البيانات إجراء الحسابات بعدة طرق.

أسهل طريقة لحساب معدل الطاقة لمعدات التدفئة الخاصة بك هي استخدام مساحة المنزل فقط. لهذا ، يتم أخذ النسبة القياسية لتدفئة 10 م² من الغرفة ، يجب استهلاك 1 كيلو وات من الطاقة الحرارية. ستعمل هذه الطريقة فقط مع المباني ذات العزل الحراري الجيد وارتفاع الأسقف القياسي. عيبه هو خطأه الكبير. لذلك ، بالنسبة للمنزل الذي تبلغ مساحته 150 مترًا مربعًا ، وفقًا لحساب طاقة غلاية التدفئة ، ستحتاج إلى اختيار نموذج 15 كيلو واط.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم تطبيق عامل التصحيح ، والذي يعتمد على موقع المبنى. ثم ستبدو الصيغة النهائية لحساب قوة غلاية تسخين الغاز كما يلي:

W = (S / 10) * K.

أين دبليو - القدرة المقدرة للغلاية ؛س - مساحة المنزل.ك - معامل التصحيح.

للمناطق الوسطى من روسيا K = 0.13 ؛ بالنسبة لخطوط العرض الشمالية ، تتراوح القيمة من 0.15 إلى 0.2. عند اختيار قوة غلاية التدفئة للمناطق الجنوبية ، K = 0.08.

لا يمكن إجراء حسابات دقيقة إلا بعد التحديد الأولي لمعامل انتقال الحرارة للجدران. تم وصف هذه التقنية أعلاه. بادئ ذي بدء ، نجد فرق درجة الحرارة بين الهواء الساخن بالخارج والمنزل - Δt. ثم من الضروري تحديد فقدان الحرارة. تم العثور عليها من خلال الصيغة:

P = Δt / R.

أين ر - فقدان الحرارة في المنزل ؛Δt - الفرق في درجة الحرارة؛ر - معامل مقاومة انتقال الحرارة.

علاوة على ذلك ، لحساب قوة غلاية تسخين الغاز ، من الضروري مضاعفة مساحة الجدران الخارجية بفقد الحرارة. كمثال ، لنأخذ منزلًا تبلغ مساحته 127 مترًا مربعًا ، معامل مقاومة انتقال الحرارة هو 0.502. يجب أن تكون القيمة المثلى لـ Δt 55. في هذه الحالة ، سيكون فقد الحرارة لكل متر مربع مساويًا لـ:

P = 55 / 0.505 = 108 واط / م 2

بناءً على ذلك ، يمكن حساب قوة غلاية التدفئة:

W = 127 * 108 = 13.7 كيلو واط

في ما يلي ، يتم تحديد الحمل على نظام التدفئة بقيم مختلفة من Δt. يوصى باختيار نموذج للمعدات ذات احتياطي طاقة صغير - 10-15٪. سيؤدي ذلك إلى توسيع مصدر الحرارة دون استبدال المرجل والرادياتير.

بالنسبة للشقق ذات العزل العادي ، يمكنك أخذ نسبة 41 واط من الحرارة لكل 1 متر مكعب من حجم الغرفة في مبنى لوحة و 38 واط في مبنى من الطوب. إذا كانت الجدران معزولة ، فستحتاج إلى إجراء الحساب أعلاه.

حساب قوة المشعات وبطاريات التدفئة

ولكن بالإضافة إلى المرجل ، تؤثر الخصائص التقنية للمكونات الأخرى على تشغيل مصدر الحرارة. لذلك ، تحتاج إلى معرفة كيفية حساب قوة بطارية التدفئة. في الواقع ، يحدث انتقال الحرارة للطاقة من الماء الساخن إلى الهواء الداخلي فيه.

لحساب قوة تسخين البطاريات ، من الضروري تحديد نقل الحرارة بالفعل. هذا هو اسم عملية نقل الحرارة من الجسم الساخن إلى الهواء داخل الغرفة. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على هذا الرقم. المادة الرئيسية هي مادة التصنيع. كلما انخفضت مقاومة البطارية لنقل الحرارة ، انخفض فقد الحرارة. ومع ذلك ، إلى جانب ذلك ، يجب أن يؤخذ تأثير تخزين الطاقة في الاعتبار. لوحظ هذا في هياكل الحديد الزهر. نظرًا لحساب قوة بطارية التسخين ، من الضروري معرفة مستوى ملئها بالماء الساخن ، يجب حساب المساحة الإجمالية للهيكل. يعتمد انتقال الحرارة الكلي أيضًا على هذا.

بالنسبة للحسابات ، من الضروري تحديد Δt وفقًا للصيغة التالية:

Δt = ((Tpod-Tobr) / 2) -Tpom

أين Tpod, ل BR و TPom - درجات الحرارة في التدفق ، وأنابيب العودة والغرفة.

لحساب قوة مشعات تسخين الحديد الزهر ، ستحتاج إلى معامل التوصيل الحراري لمادة معينة والمساحة الإجمالية للهياكل. يمكن أخذ الأول من الجداول القياسية. بالنسبة للنماذج ثنائية المعدن ، تؤخذ النوى الفولاذية لخطوط الأنابيب وسطح تسخين الألمنيوم في الاعتبار عند حساب قوة مشعاع التدفئة.

يتم الحساب وفقًا للصيغة التالية:

س = Δt * k * S.

أين س - السعة الحرارية النوعية للرادياتير ؛ل - معامل التوصيل الحراري.س - المساحة الكلية للهيكل.

بهذه الطريقة يمكن حساب قوة بطارية التسخين. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، هذا أمر صعب ، حيث لا تزال هناك عدة عوامل غير معروفة - سمك الجدار الفعلي ، والعناصر الإضافية المستخدمة في التصنيع. أيضًا ، عند حساب طاقة بطارية الإمداد الحراري ، لا يتم أخذ فقد الحرارة في الغرفة في الاعتبار.

تشير معظم الشركات المصنعة إلى الطاقة المقدرة في جواز سفر الرادياتير. ولكن يتم ذلك فقط من أجل وضع حراري واحد للتدفئة. لذلك ، مع الأخذ في الاعتبار بيانات جواز السفر للمنتج ، يمكنك حساب قوة المبرد الحراري بدقة.

يعتمد تبديد الحرارة الفعلي للبطارية على التركيب الصحيح. عند حساب قوة مشعات التدفئة الفولاذية ، لا يؤخذ موقعها بالنسبة إلى عتبة النافذة والأرضية والجدران في الغرفة في الاعتبار.

حساب قوة مضخة الدوران

في أنظمة الإمداد الحراري المغلقة ، يتم إجبار دوران السوائل. قبل حساب قوة المضخة للتدفئة ، من الضروري رسم مخطط إمداد الحرارة. عندها فقط يمكنك البدء في الحساب.

هناك العديد من المعلمات التي تحدد الخصائص الرئيسية لمكون التسخين هذا. يهدف تشغيل المضخة إلى زيادة سرعة حركة المبرد في النظام. بالإضافة إلى ذلك ، لا ينبغي أن يتسبب في زيادة الأحمال الهيدروليكية وزيادة الضوضاء. هذا هو السبب في أنه من المهم للغاية حساب طاقة المضخة للتدفئة بشكل صحيح.

لإجراء العمليات الحسابية ، ستحتاج إلى معرفة الخصائص التالية للمعدات:

• أداء... يحدد مقدار الحرارة المنقولة لكل وحدة زمنية عبر خطوط الأنابيب باستخدام مضخة الدوران ؛
• المقاومة الهيدروليكية... هذا هو فقدان الضغط في الخطوط بسبب احتكاك الماء بالسطح الداخلي لمكونات الإمداد الحراري. عند حساب قوة المضخة للتدفئة ، يعد هذا المؤشر أحد المؤشرات المحددة ، نظرًا لأن معدل تدفق المبرد يعتمد عليه ؛
• استهلاك الطاقة... محدد من قبل الشركة المصنعة في جواز سفر الجهاز. يتم تحديده من خلال خصائص المحرك الكهربائي المتصل بدوار المضخة.

في المرحلة الأولى من حساب قوة مضخة الدورة الدموية للتدفئة ، يجب حساب السعة.للقيام بذلك ، سوف تحتاج إلى معرفة الطاقة الحرارية المطلوبة لنظام التدفئة. يتم إجراء حسابات الأداء باستخدام الصيغة التالية:

س = (0.86 * ص) / (تبود توب)

أين س - أداء الجهاز ؛ر - الطاقة الحرارية المحسوبة ، W ؛Tpod و توب - درجة حرارة الماء في مواسير التدفق والعودة للتدفئة.

العامل الرئيسي الذي يؤثر على أداء المضخة هو السعة الحرارية للنظام. من الأفضل حسابها بأكبر قدر ممكن من الدقة لتجنب شراء جهاز بمعلمات غير مناسبة. أيضًا ، تؤثر خصائص الناقل الحراري على حساب قوة المضخة لإمداد الحرارة. في حالة استخدام الانتفريزات ، يجب زيادة المؤشر الاسمي بنسبة 10-15٪ ، لأن كثافتها أعلى بكثير من كثافة الماء المقطر.

يتم تحديد المقاومة الهيدروليكية لمضخة الدوران بالصيغة التالية:

H = 1.3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000

أين R1 وR2 - فقدان الضغط في أقسام الإمداد والعودة للخط ؛L1 و L2 - طول خطوط الأنابيب ؛Z1 و Z2 - المقاومة الهيدروليكية لمكونات النظام.

يمكن أخذ المؤشر الأخير لحساب قوة المضخة للتدفئة من جواز سفر الجهاز. إذا لم يكن هناك أي شيء ، فمن المستحسن استخدام البيانات من الجدول.

يشير المصنعون إلى المقاومة الهيدروليكية من حيث قيمة عمود الماء. أولئك. هذا مؤشر على القوة القادرة على رفع المياه في أنبوب رأسي إلى مستوى معين.

عند حساب قوة مضخة الدوران للإمداد الحراري ، لا يؤخذ في الاعتبار وجود العديد من أوضاع السرعة. على الرغم من أنه من الناحية العملية ، باستخدام وظيفة الجهاز هذه ، فمن الممكن تحسين سرعة حركة المبرد ، وبالتالي موازنة النظام بأكمله.

هل من الصعب إجراء حساب دقيق لتدفئة المنزل أو الدفيئة بمفردك؟ بالإضافة إلى الطرق المذكورة أعلاه ، يوصى باستخدام برامج متخصصة لإمداد الحرارة. سيسمح لك ذلك بالتحقق من النتائج وتحقيق أقصى قدر من الدقة في الحسابات.

تُظهر مادة الفيديو مثالاً لحساب طاقة التسخين باستخدام برنامج متخصص: