Základní parametry a metody výpočtu vytápění

GOST R 54860-2011 reguluje potřebu výpočtů při organizaci komunikace zásobování teplem. Před uspořádáním linky musí vlastník určit požadované parametry kotle a baterií. Výpočty ohřevu se provádějí také za účelem stanovení energetické účinnosti zařízení a pravděpodobných tepelných ztrát.

Konstrukční parametry

Technologie výpočtu umožňuje vybrat topný systém, který je vhodný z hlediska výkonu a délky pro dům nebo byt. Výpočet se provádí na základě několika počátečních hodnot:

• stavební plocha, její výška od stropu k podlaze, vnitřní objem;
• druh objektu a přítomnost dalších budov vedle něj;
• materiály pro konstrukci střechy, podlahy a stropu;
• počet okenních a dveřních otvorů;
• zamýšlené použití částí domu;
• doba trvání topné sezóny a průměrná teplota v daném období;
• rysy větrné růžice a geografie oblasti;
• pravděpodobná pokojová teplota;
• specifika bodů napojení na plyn, elektřinu a vodu.

Je třeba vzít v úvahu izolaci dveří, oken a stěn.

Výpočty podle objemu místností

Výpočet pro vytápění provedený objemem obytného prostoru se vyznačuje přesností údajů. Je vhodné zvážit to na příkladu: dům o velikosti 80 m2 v Moskevské oblasti s výškou stropu 3 m, 6 okny a 2 dveřmi, které se otevírají ven. Algoritmus akcí bude následující:

1. Výpočet celkového objemu budovy. Parametry každé místnosti jsou sečteny nebo je použit obecný princip - 80x3 = 240 m3.
2. Počítám počet otevřených otvorů - 6 oken + 2 dveře = 8.
3. Stanovení regionálního koeficientu pro Moskevskou oblast, která patří do středního pásma Ruské federace. Bude to 1.2. Hodnotu pro ostatní regiony najdete v tabulce.

4. Počítám pro venkovskou chatu. První získaná hodnota se vynásobí 60: 240x60 = 14 400.
5. Násobení regionální korekcí. 14 400 x 1,2 = 17 280.
6. Vynásobte počet oken 100, dveří 200 a sečtěte výsledek: 6x100 + 2x200 = 1000.
7. Přidání údajů získaných ve fázích č. 5 a č. 6: 17 280 + 1000 = 18 280.

Výkon topného systému se bude rovnat 18 280 W bez ohledu na materiály nosných stěn, podlah a tepelně izolační vlastnosti domu. Ve výpočtech není žádná korekce pro přirozené větrání, takže výsledek bude přibližný.

Výpočty podle počtu pater

Obyvatelé bytového domu platí za služby v závislosti na počtu podlaží. Čím vyšší je dům, tím levnější je jeho vytápění. Z tohoto důvodu je výpočet topného systému vázán na výšku stropů:

• ne více než 2,5 m - koeficient 1;
• od 3 do 3,5 m - koeficient 1,05;
• od 3,5 do 4,5 - koeficient 1,1;
• od 4,5 - koeficient 2.

Komunikaci můžete vypočítat pomocí vzorce N = (S * H ​​* 41) / Ckde:

• N - počet článků chladiče;
• S je plocha domu;
• C - tepelný výkon jedné baterie uvedený v pasu;
• H - výška místnosti;
• 41 Wattů - teplo spotřebované na vytápění 1 m3 (empirická hodnota).

Výpočty zohledňují také podlahu rezidence, umístění místností, přítomnost podkroví a jeho tepelnou izolaci.

Pro prostory v prvním patře třípatrové budovy je stanoven koeficient 0,82.

Výběr topného kotle

Topné jednotky jsou podle zamýšleného účelu jednokruhové a dvouokruhové, lze je instalovat na stěnu nebo na podlahu. Kotle se také liší typem paliva.

Úpravy plynu

Výrobci vyrábějí různá zařízení, takže při výběru byste měli věnovat pozornost následujícím faktorům:

• Účel instalace topných komunikací. K vytápění se používají jednookruhové varianty, dvouokruhové varianty se zabudovaným kotlem na 150–180 litrů mohou v domě zajistit teplou vodu a ohřívat ji.
• Počet výměníků tepla v modelu se dvěma okruhy. Jediný bithermální prvek ohřívá vodu současně jako nosič tepla a zdroj tepla. U verzí se dvěma se pro vytápění používá primární vytápění, sekundární pro ohřev TUV.
• Materiál výměníku tepla. Litina akumuluje teplo po dlouhou dobu a nekoroduje, ocel je prakticky necitlivá na teplotní výkyvy.
• Typ spalovací komory. Otevřená komora pracuje na přirozeném tahu, proto kotel potřebuje samostatnou místnost s dobrým větráním. Uzavřená jednotka odvádí spaliny přes koaxiální horizontální komín.
• Vlastnosti zapalování. V režimu elektrického zapalování bude knot trvale hořet, ale zařízení potřebuje k provozu elektřinu. Modely s piezo zapalováním jsou nezávislé, ale ručně zapínatelné.

Kondenzační plynové jednotky s ekonomizérem vody se liší výkonem, ale poplatek za palivo je téměř dvojnásobný.

Elektrické modely

Zařízení se vyznačují téměř tichým provozem, kompaktností a bezpečným provozem. Majitelé domů a chalup si mohou zakoupit úpravy:

• Na trubkových topných tělesech. Zařízení s topnými tělesy jsou vhodná pro montáž na zeď, automatizovaná, ale často se rozpadají kvůli měřítku.
• Na elektrodách. Malá zařízení připojená k okruhu dvou nebo více baterií. Kotel je účinný, je vybaven nastavením teploty, je však citlivý na chladicí kapalinu.
• Indukce. Díky systému ochrany proti přehřátí rychle ohřívají chladicí kapalinu a mají účinnost 97%.

Indukční kotle jsou drahé zařízení.

Kombinované jednotky

Vytápí jakoukoli oblast, mohou pracovat v univerzálním režimu a na dva nebo tři druhy paliva. Typ napájení je vybrán uživatelem:

• tuhé palivo + plyn;
• tuhé palivo + elektřina;
• plyn + elektřina;
• plyn + nafta.

Jeden typ palivových zdrojů je hlavní, druhý je pomocný, který neohřívá dům, ale pouze udržuje normální teplotní režim.

Kotle na tuhá paliva

Pracují na dřevě, pilinách, uhlí, koksu, speciálních briketách, vyznačují se bezpečností a snadným použitím. U soukromého domu můžete vyzvednout jednotky:

• Klasický. Fungují na principu přímého spalování; pec musí být naplněna každých 5-6 hodin.
• Pyrolýza. Pracují na principu dodatečného spalování zbytkových plynů ve speciální komoře. Palivo je naloženo každých 12-14 hodin.

Zařízení vyžadují komín s dobrým tahem a jsou instalována v samostatné místnosti. Uživatel musí pravidelně čistit spalovací komoru od sazí a dehtu.

Zařízení na kapalná paliva

Pracují na naftu, proto jsou umístěny v samostatné místnosti. Kotelna je vybavena odsávacím krytem a kvalitním ventilačním systémem. Těžký olej je skladován v uzavřených nádobách v samostatné místnosti. Všechna zařízení na kapalná paliva jsou automatizovaná, produktivní a mají velkou sílu.

Vlastnosti výpočtu tepelných ztrát

Teplo nejčastěji závisí na materiálu podlahy, povrchu stropu, stěn, počtu otvorů a vlastnostech izolace. Je možné vypočítat autonomní vytápění s ohledem na tepelné ztráty v soukromém domě na příkladu rohové místnosti o ploše 18 m2 a objemu 24,3 m3. Nachází se v 1. patře, má stropy 2,75 m a 2 vnější stěny ze dřeva o tloušťce 18 cm se sádrokartonovým pláštěm a tapetami. Místnost má 2 okna o rozměrech 1,6x1,1 m. Podlaha je dřevěná, izolovaná, s podzemním podlažím.

Výpočet povrchové plochy:

• Vnější stěna bez oken - S1 = (6 + 3) x 2,7 - 2 × 1,1 × 1,6 = 20,78 m2.
• Windows - S2 = 2 × 1,1 × 1,6 = 3,52 m2.
• Podlaha - S3 = 6 × 3 = 18 m2.
• Strop - S4 = 6 × 3 = 18 m2.

Výpočet tepelné ztráty povrchů, Q1:

• Vnější stěna - S1 x 62 = 20,78 x 62 = 1289 W.
• Windows - S2 x 135 = 3 × 135 = 405 W.
• Strop - Q4 = S4 x 27 = 18 × 27 = 486 W.

Výpočet celkových tepelných ztrát sečtením údajů. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 W.

Celková tepelná ztráta jedné místnosti v chladném dni je -2,81 kW, to znamená, že stejné množství tepla je dodáváno dodatečně.

Hydraulický výpočet

Hydrauliku pro vytápění položenou v soukromém domě můžete vypočítat, pokud víte:

• konfigurace potrubí, typ potrubí a tvarovky;
• průměr trubek v hlavních částech;
• tlakové parametry v různých zónách;
• ztráta tlaku tepelným nosičem;
• způsob hydraulického připojení topných prvků.

Můžete například použít gravitační dvoutrubkové potrubí s následujícími parametry:

• vypočítané tepelné zatížení - 133 kW;
• teploty - tg = 750 stupňů, t = 600 stupňů;
• návrhový průtok chladicí kapaliny - 7,6 kubických metrů za hodinu;
• způsob připojení ke kotli - hydraulický horizontální rozdělovač;
• konstantní teplota udržovaná automatizací po celý rok - 800 stupňů;
• přítomnost regulátoru tlaku - na vstupu každého z distributorů;
• typ potrubí - kovoplastový rozvod, ocel pro zásobování teplem.

Pro pohodlí výpočtů můžete použít několik online programů nebo speciální kalkulačku. HERZ C.O. 3,5 čísla podle metody lineární tlakové ztráty, DanfossCO je vhodný pro systémy s přirozenou cirkulací. Při výpočtu musíte zvolit parametry teploty - stupně Kelvina nebo Celsia.

Průměr potrubí

Rozdíl mezi teplotou chlazené a horké chladicí kapaliny ve dvoutrubkovém systému je 20 stupňů. Plocha místnosti je 18 čtverců, stropy jsou vysoké 2,7 m, cirkulace hlavního vytápění nuceného typu. Výpočty se provádějí takto:

1. Stanovení průměrných údajů. Spotřeba energie je 1 kW na 30 m3, rezerva tepelného výkonu je 20%.
2. Výpočet objemu místnosti. 18 x 2,7 = 48,6 m3.
3. Stanovení nákladů na energii. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
4. Hledání energetických rezerv v chladném počasí. 1,62 x 20% = 0,324 kW.
5. Výpočet celkového výkonu. 1,62 + 0,324 = 1,944 kW.

Vhodný průměr trubky najdete v tabulce.

Hodnota celkového výkonu musí být zvolena co nejblíže výsledku výpočtu.

Parametry tlaku

Celková tlaková ztráta je tlaková ztráta v každé sekci. Tato hodnota se vypočítá jako součet ztrát třením pohybujícího se nosiče tepla a místního odporu. Algoritmus počítání:

1. Vyhledejte místní tlak na místě pomocí vzorce Darcy-Weisbach.
2. Hledejte koeficient hydraulického tření pomocí Alshutlova vzorce.
3. Použití tabulkových dat s přihlédnutím k materiálu potrubí.

Kilogramy za hodinu lze převést na litry za minutu.

Hydraulické vyvažování

Hydraulické vyvážení je nezbytným krokem při vyrovnávání ztrát vody. Výpočty se provádějí na základě návrhového zatížení, měrného odporu a technických parametrů potrubí, místního odporu průřezů. Budete také muset vzít v úvahu instalační vlastnosti ventilů.

Algoritmus pro výpočet technologie odporových charakteristik:

1. Výpočet tlakových ztrát na 1 kg / h chladicí kapaliny. Měří se v ∆P, Pa a jsou úměrné druhé mocnině průtoku vody v sekci G, kg / h.
2. Pomocí koeficientu místního odporu a součtu všech parametrů.

Informace a dynamický tlak v potrubí naleznete v pokynech výrobce.

Funkce počítání počtu radiátorů

Pro výpočet počtu prvků radiátoru je třeba vzít v úvahu objem budovy, její konstrukční vlastnosti, materiál stěn a typ baterií. Například: panelový dům s tepelným tokem 0,041 kW. Musíte vypočítat počet baterií pro místnost 6x4x2,5 m.

Algoritmus výpočtu:

1. Stanovení objemu místnosti. 6x4x2,5 = 60 m3.
2. Vynásobením plochy místnosti tepelným tokem vypočítáme optimální množství tepelné energie Q. 60 × 0, 041 = 2,46 kW.
3. Vyhledejte počet sekcí N. Výsledek ve stupni 2 je vydělen průtokem tepla jedním radiátorem. 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 sekcí.
4. Výběr parametrů radiátoru z tabulky.

Nejdelší životnost litinové linky je 10 let.

Výpočet výkonu kotle

Výpočet užitečného tepla pro vytápění každé místnosti zahrnuje výpočet výkonu topného zařízení. Jakmile se to naučíte, můžete vytvořit optimální teplotní režim. Výkon kotle se vypočítá podle vzorce W = S x Wud / 10kde:

• S - indikátor oblasti místnosti;
• Dřevo - parametry měrného výkonu na 10 metrů krychlových místnosti.

Specifický indikátor napájení závisí na regionu bydliště. Naleznete jej v tabulce:

Příklad výpočtu tepelného výkonu kotle připojeného k otopné soustavě pro místnost o rozloze 100 metrů čtverečních ve Středočeském kraji bude následující: 100x1,25 / 10 = 12 kW.

Často se používá přibližný výpočet: kotel o výkonu 10 kW zahřeje 100 m2.

Jak si vybrat topná zařízení

Pokud jde o vnější design, topná zařízení jsou podobná, ale při výběru je třeba vzít v úvahu konstrukční prvky.

Konvekční zařízení

Ohřívače rychle generují teplo cirkulujícími proudy vzduchu. Ve spodní části konvektorů jsou otvory pro přívod vzduchu, uvnitř těla je topný prvek, který ohřívá proudy. Konvekční zařízení je:

• Plyn - připojený k elektrické síti domu nebo k lahvi. Jednotky jsou energeticky účinné, ale jejich instalace musí být koordinována s regulačními orgány.
• Voda - spojená spodní nebo boční cestou, se rychle zahřívá. Zařízení nejsou vhodná pro místnosti s vysokými stropy.
• Elektrické - připojené k síti, mají účinnost až 95%, nízkou hlučnost. Nevýhodou je vysoká spotřeba energie.

Vytápění 10 m2 plochy konvektory spotřebuje 1 kW / h energie.

Radiátorové systémy

Jsou připojeny k topné síti spodním, bočním nebo univerzálním způsobem. Vyrobeno z následujících materiálů:

• Hliník je lehký, rychle se zahřívá a spotřebovává teplo.Závitové připojení horního sacího ventilu je nekvalitní.
• Bimetal - vybaven ocelovým jádrem a hliníkovým tělem. Odolávají vysokému tlaku, ale jsou drahé.
• Litina - má vysokou tepelnou kapacitu a dlouhé chlazení. Mezi nevýhody zařízení patří pomalé zahřívání a velká hmotnost.

Hliníkové baterie nevydrží kolísání tlaku a nejsou vhodné do bytů.

Konvekční radiátorové instalace

Jsou realizovány propojením podlahy ohřívané vodou a radiátorů a používají se ve venkovských domech v serverových oblastech. Efektivní pro vytápění rohových nebo prosklených místností. Pod okna lze instalovat dílčí (4–16 článků) nebo panelové (jednodílné) baterie. Teplé podlahy v prvním patře jsou pokryty keramickými dlaždicemi, ve druhém - jakýmkoli materiálem.

Pravidla pro instalaci topných zařízení

Regulační požadavky na instalaci jsou vysvětleny v několika SNiP a poskytují:

1. Bezpečnostní ovládání teploty chladiče - ne více než 70 stupňů.
2. Vyjmutí baterií 10 cm od stěny, 6 cm od podlahy, 5 cm od spodní části stěny, 2,5 cm od omítky.
3. Přítomnost jmenovitého tepelného toku je o 60 W nižší než vypočítaný.
4. Vytváření připojení ve stejné místnosti.
5. Dostupnost automatických regulačních ventilů v obytných místnostech a manuálních úprav v koupelnách, koupelnách, šatnách, skříních.
6. Dodržování sklonu vložky podél pohybu chladicí kapaliny o 5-10 mm.
7. Závitové připojení hliníkových a měděných zařízení.
8. Neustálé plnění systému chladicí kapalinou.

Dokumenty rovněž upozornily na potřebu preventivní kontroly a čištění zařízení od prachu před začátkem topného období a jednou za 3–4 měsíce během provozu.

Výpočet tepla pro topnou komunikaci se provádí individuálně. Energetická účinnost, bezpečnost a snadné použití systému závisí na přesnosti a přesnosti výpočtů.