Дизайнът на всяка отоплителна система започва с изчисляването на основните й параметри. На първо място, това се отнася до оптималното натоварване на топлоснабдяването. Ето защо, преди да закупите необходимото оборудване, трябва да изчислите мощността на отоплителната система: котли, радиатори, помпи, батерии.
Защо се нуждаете от изчисление на отоплението
Определящата задача за извършване на изчисления е да се оптимизират допълнителните разходи. Минималната необходима мощност на отоплителния котел ще повлияе пряко на консумацията на енергийния носител. Но спестяванията трябва да бъдат в разумни граници.
Основната цел на топлоснабдяването е да поддържа комфортно ниво на температурата в жилищните помещения. Това се влияе от номиналната мощност на чугунени отоплителни радиатори, топлинните загуби на сградата и параметрите на котела.
За правилния избор на оборудване трябва правилно да изчислите неговите параметри. Това може да се направи с помощта на специализирани програми или самостоятелно, като се използват определени формули.
Освен това експертите препоръчват да се изчисли мощността на отоплителния котел и други компоненти на системата за следното:
- Планиране на разходите за закупуване на оборудване... Колкото по-висока е номиналната мощност на котела или разсейването на топлината на батерията, толкова по-висока е тяхната цена. В резултат на това това ще се отрази на бюджета на цялото събитие за подреждането на топлоснабдяването;
- Правилно планиране на системното натоварване... Правилното изчисляване на мощността на помпата за отопление ще ви позволи да разберете максималното и минималното натоварване на оборудването при промяна на външни фактори - температурата навън, в стаите на къщата;
- Модернизация на системата... Ако разходите за отопление са високи, намаляването им е основен приоритет за минимизиране на поддръжката. За да направите това, изчислете мощността на отоплителната батерия и други компоненти.
След като решихме, че без да се изчисляват основните данни, е невъзможно да се започне закупуването на материали и компоненти за организиране на топлоснабдяването, трябва да се изберат методи за изчисление. Първо, характеристиките на всеки компонент се разпознават отделно - котелът, радиаторната помпа. След това техните параметри се въвеждат в програмата за отопление и се проверяват отново. Същата техника се използва за изчисляване на отоплението на оранжерията.
Видът на използвания енергиен носител влияе върху изчисляването на мощността на газов отоплителен котел. Необходимо е предварително да се реши какъв вид газ ще се използва - основен или втечнен.
Определяне на топлинните загуби у дома
На първия етап е необходимо правилно да се изчисли количеството топлина, което ще премине през външните стени, прозорци и врати на сградата. Експлоатацията на топлоснабдяването трябва да компенсира тези загуби и въз основа на получените данни ще се извърши допълнително изчисляване на мощността на циркулационната помпа за отопление, котел и батерии.
Определящият параметър е устойчивостта на топлопредаване на стени и прозорци. Това е обратният показател за топлопроводимостта на материалите. Невъзможно е да се направи избор на мощността на отоплителния котел, без да се знаят тези стойности. Ето защо, преди да започнете изчисленията, трябва да разберете дебелината на стените и материала, от който са направени.
Препоръчително е да се запознаете със съдържанието на SNiP II-3-79, както и SNiP 23-02-2003.Тези документи посочват стандартните стойности на съпротивлението на топлопреминаване за различни региони на Русия. Познавайки ги, можете да решите въпроса как да изчислите мощността на отоплителния радиатор. Всеки материал има специфична стойност на топлопреминаване. Данните за най-често срещаните за строителството на жилищни сгради могат да бъдат взети от стандартни таблици.
Но това не е достатъчно, за да се изчисли допълнително мощността на стоманените отоплителни радиатори. Освен това ще трябва да знаете дебелината на всеки вид материал, използван за изграждане на стени. Съотношението на тази стойност към коефициента на топлопреминаване ще бъде желаната стойност:
R = D / λ
Където R - устойчивост на топлопреминаване;д - дебелина на материала;Λ - устойчивост на топлопреминаване.
В бъдеще това ще се използва за изчисляване на необходимата мощност на отоплителния котел. Препоръчва се тази стъпка за изчисляване. Само като знаете действителното съпротивление на стените, можете да определите номиналната мощност на цялата отоплителна система.
Изчислението не взема предвид характеристиката на розата на вятъра за всеки конкретен регион. Данните за него влияят върху изчислението само за многоетажни сгради.
Характеристики на изчисляване на мощността на различни отоплителни котли
За правилния избор на мощността на отоплителния котел те се определят предварително с мястото му на монтаж, вида на системата за топлоснабдяване (отворена, затворена) и вида на използваното гориво. Освен това се вземат предвид общата площ на къщата и нейният обем. Тези данни ще ви позволят да правите изчисленията по няколко начина.
Най-лесният метод за изчисляване на мощността на вашето отоплително оборудване е да се използва само площта на къщата. За това се приема стандартното съотношение, че за отопление на 10 m² от помещението трябва да се изразходва 1 kW топлинна енергия. Този метод ще работи само за сгради с добра топлоизолация и стандартни височини на тавана. Недостатъкът му е голямата грешка. Така че, за къща с площ от 150 m², според изчислението на мощността на отоплителния котел, ще трябва да изберете модел от 15 kW.
Освен това се прилага корекционен коефициент, който зависи от местоположението на сградата. Тогава окончателната формула за изчисляване на мощността на газовия отоплителен котел ще изглежда така:
W = (S / 10) * K
Където W - номинална мощност на котела;С - площта на къщата;К - корекционен коефициент.
За централните региони на Русия K = 0,13; за северните ширини стойността варира от 0,15 до 0,2. Когато избирате мощността на котела за топлоснабдяване за южните райони, K = 0,08.
Точни изчисления могат да бъдат направени само след предварително определяне на коефициента на топлопреминаване на стените. Тази техника е описана по-горе. Като начало намираме температурната разлика между нагрятия въздух отвън и в къщата - Δt. След това е необходимо да се определят топлинните загуби. Те се намират по формулата:
P = Δt / R
Където R - топлинни загуби у дома;Δt - температурна разлика;R - коефициент на устойчивост на топлопреминаване.
Освен това, за да се изчисли мощността на газовия отоплителен котел, е необходимо да се умножи площта на външните стени по топлинни загуби. Като пример, нека вземем къща с площ на стената 127 m², коефициентът на съпротивление на топлопреминаване е 0,502. Оптималната стойност на Δt трябва да бъде 55. В този случай топлинните загуби на m2 ще бъдат равни на:
P = 55 / 0,505 = 108 W / m2
Въз основа на това може да се изчисли мощността на отоплителния котел:
W = 127 * 108 = 13,7 kW
По-нататък натоварването на отоплителната система се определя при различни стойности на Δt. Препоръчително е да изберете модел на оборудване с малък резерв на мощност - 10-15%. Това ще позволи разширяване на топлоснабдяването без подмяна на котела и радиаторите.
За апартаменти с нормална изолация можете да вземете съотношението 41 W топлина на 1 m³ обем на помещението в панелна сграда и 38 W в тухлена сграда. Ако стените са били изолирани, ще трябва да направите горното изчисление.
Изчисляване на мощността на радиаторите и отоплителните батерии
Но в допълнение към котела, техническите характеристики на други компоненти влияят върху работата на топлоснабдяването. Следователно трябва да знаете как да изчислите мощността на отоплителната батерия. Всъщност в него се осъществява пренос на топлина на енергия от гореща вода към въздуха в помещенията.
За да се изчисли мощността на отоплителните батерии, е необходимо действително да се определи техният топлообмен. Това е името на процеса на предаване на топлина от нагрято тяло към въздух в помещението. Има няколко фактора, които влияят на тази цифра. Основният е материалът за производство. Колкото по-ниско е съпротивлението на топлопредаване на батерията, толкова по-ниски са топлинните загуби. Заедно с това обаче трябва да се вземе предвид и ефектът от съхранението на енергия. Това се наблюдава при чугунени конструкции. Тъй като за изчисляване на мощността на отоплителната батерия е необходимо да се знае нивото на запълване с гореща вода, трябва да се изчисли общата площ на конструкцията. Общият топлообмен също зависи от това.
За изчисления е необходимо да се определи Δt по следната формула:
Δt = ((Tpod-Tobr) / 2) -Tpom
Където Tpod, Tobr и TPom - температури в потока, връщащата тръба и в помещението.
За да изчислите мощността на чугунните отоплителни радиатори, ще ви е необходим коефициентът на топлопроводимост на определен материал и общата площ на конструкциите. Първият може да бъде взет от стандартни таблици. За биметални модели, стоманените сърцевини на тръбопроводите и алуминиевата нагревателна повърхност се вземат предвид при изчисляване на мощността на отоплителния радиатор.
Изчислението се извършва по следната формула:
Q = Δt * k * S
Където Въпрос: - специфична топлинна мощност на радиатора;ДА СЕ - коефициент на топлопроводимост;С - общата площ на конструкцията.
По този начин можете да изчислите мощността на отоплителната батерия. На практика обаче това е трудно, тъй като няколко фактора остават неизвестни - действителната дебелина на стената, допълнителни елементи, използвани в производството. Също така при изчисляване на мощността на батерията за топлоснабдяване не се вземат предвид топлинните загуби в помещението.
Повечето производители посочват номиналната мощност в паспорта на радиатора. Но това се прави само за един термичен режим на отоплителна работа. Следователно, като вземете за основа паспортните данни на продукта, можете точно да изчислите мощността на радиатора за топлоснабдяване.
Действителното разсейване на топлината на батерията зависи от правилната инсталация. При изчисляване на мощността на стоманените отоплителни радиатори не се взема предвид тяхното разположение спрямо перваза на прозореца, пода и стените в стаята.
Изчисляване на мощността на циркулационната помпа
В затворените системи за подаване на топлина циркулацията на течност е принудителна. Преди да се изчисли мощността на помпата за отопление, е необходимо да се изготви схема за подаване на топлина. Едва след това можете да започнете да изчислявате.
Има няколко параметъра, които определят основните характеристики на този отоплителен компонент. Работата на помпата е насочена към увеличаване на скоростта на движение на охлаждащата течност в системата. Освен това не трябва да създава прекомерни хидравлични натоварвания и да увеличава шума. Ето защо е толкова важно правилно да се изчисли мощността на помпата за отопление.
За да извършите изчисления, ще трябва да знаете следните характеристики на оборудването:
- производителност... Той характеризира количеството топлина, предадено за единица време през тръбопроводи с помощта на циркулационна помпа;
- Хидравлично съпротивление... Това е загубата на налягане в тръбопроводите поради триенето на водата върху вътрешната повърхност на нагревателните компоненти. Когато се изчислява мощността на помпата за отопление, този показател е един от определящите, тъй като дебитът на охлаждащата течност зависи от него;
- Консумация на енергия... Посочено от производителя в паспорта на устройството. Определя се от характеристиките на електродвигателя, свързан към ротора на помпата.
На първия етап от изчисляването на мощността на циркулационната помпа за отопление трябва да се изчисли капацитетът.За да направите това, ще трябва да откриете необходимата топлинна мощност на системата за топлоснабдяване. Изчисленията на производителността се извършват по следната формула:
Q = (0,86 * R) / (Tpod-Tob)
Където Въпрос: - производителност на устройството;R - изчислена топлинна мощност, W;Tpod и Tob - температура на водата в тръбите за подаване и връщане на отопление.
Основният фактор, влияещ върху производителността на помпата, е топлинният капацитет на системата. Най-добре е да го изчислите възможно най-точно, за да избегнете закупуването на устройство с неподходящи параметри. Също така характеристиките на топлоносителя влияят върху изчисляването на мощността на помпата за подаване на топлина. В случай на използване на антифризи, номиналният показател трябва да се увеличи с 10-15%, тъй като тяхната плътност е много по-висока от тази на дестилираната вода.
Хидравличното съпротивление на циркулационната помпа се определя по следната формула:
Н = 1,3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000
Където R1 иR2 - загуба на налягане в захранващия и връщащия участък на линията;L1 и L2 - дължина на тръбопроводите;Z1 и Z2 - хидравлично съпротивление на компонентите на системата.
Последният индикатор за изчисляване на мощността на помпата за подаване на топлина може да бъде взет от паспорта на устройството. Ако няма такъв, препоръчително е да използвате данните от таблицата.
Нагревателен компонент | Хидравлично съпротивление, Pa |
| Котел | 1000 до 2000 |
| Термостатичен клапан | 5000 до 10000 |
| Смесител | 2000 до 4000 |
| температурен сензор | 1000 до 1500 |
Производителите посочват хидравличното съпротивление по отношение на стойността на водния стълб. Тези. това е показател за мощността, която е в състояние да повиши водата във вертикална тръба до определено ниво.
При изчисляване на мощността на циркулационна помпа за подаване на топлина не се взема предвид наличието на няколко скоростни режима. Въпреки че на практика, използвайки тази функция на устройството, е възможно да се оптимизира скоростта на движение на охлаждащата течност, като по този начин се балансира цялата система.
Трудно ли е да направите точни изчисления на отоплението на къща или оранжерия сами? В допълнение към горните методи се препоръчва да се използват специализирани програми за подаване на топлина. Това ще ви позволи да проверите резултатите и да постигнете максимална точност на изчисленията.
Видеоматериалът показва пример за изчисляване на отоплителната мощност с помощта на специализирана програма:
