Grundlegende Parameter und Methoden zur Berechnung der Erwärmung

GOST R 54860-2011 regelt die Notwendigkeit von Berechnungen bei der Organisation der Wärmeversorgungskommunikation. Vor der Anordnung der Leitung muss der Eigentümer die erforderlichen Parameter des Kessels und der Batterien ermitteln. Außerdem werden Heizberechnungen durchgeführt, um die Energieeffizienz der Geräte und den wahrscheinlichen Wärmeverlust zu ermitteln.

Design-Parameter

Die Berechnungstechnologie ermöglicht es Ihnen, ein Heizsystem auszuwählen, das hinsichtlich Leistung und Länge für ein Haus oder eine Wohnung geeignet ist. Die Berechnung erfolgt anhand mehrerer Anfangswerte:

• Gebäudefläche, seine Höhe von der Decke bis zum Boden, Innenvolumen;
• die Art des Objekts und das Vorhandensein anderer Gebäude daneben;
• Materialien für den Bau von Dach, Boden und Decke;
• die Anzahl der Fenster- und Türöffnungen;
• Verwendungszweck von Teilen des Hauses;
• die Dauer der Heizperiode und die Durchschnittstemperatur in einem bestimmten Zeitraum;
• Merkmale der Windrose und die Geographie des Gebiets;
• wahrscheinliche Raumtemperatur;
• Besonderheiten der Anschlusspunkte an die Gas-, Strom- und Wasserversorgung.

Die Isolierung von Türen, Fenstern und Wänden muss berücksichtigt werden.

Berechnungen nach Raumvolumen

Die Berechnung für das Heizen nach dem Volumen des Wohnraums zeichnet sich durch die Genauigkeit der Daten aus. Es empfiehlt sich, dies an einem Beispiel zu betrachten: ein Haus von 80 m2 in der Region Moskau mit einer Deckenhöhe von 3 m, 6 Fenstern und 2 Türen, die sich nach außen öffnen. Der Aktionsalgorithmus sieht wie folgt aus:

1. Berechnung des Gesamtvolumens des Gebäudes. Die Parameter jedes Raumes werden summiert oder es wird das allgemeine Prinzip verwendet - 80x3 = 240 m3.
2. Zählen der Öffnungen, die ausgehen - 6 Fenster + 2 Türen = 8.
3. Bestimmung des Regionalkoeffizienten für die Region Moskau, die zur mittleren Zone der Russischen Föderation gehört. Es wird 1.2. Die Werte für andere Regionen können der Tabelle entnommen werden.

4. Zählen für ein Landhaus. Der erste erhaltene Wert wird mit 60 multipliziert: 240x60 = 14.400.
5. Multiplikation durch regionale Korrektur. 14 400 x 1,2 = 17 280.
6. Multipliziert die Anzahl der Fenster mit 100, der Türen mit 200 und summiert das Ergebnis: 6x100 + 2x200 = 1000.
7. Addieren der in den Stufen Nr. 5 und Nr. 6 erhaltenen Daten: 17 280 + 1000 = 18 280.

Die Leistung des Heizsystems beträgt 18.280 W ohne Berücksichtigung der Materialien der tragenden Wände, des Bodens und der Wärmedämmeigenschaften des Hauses. Es gibt keine Korrektur für die natürliche Belüftung in den Berechnungen, daher ist das Ergebnis ungefähr.

Berechnungen nach Anzahl der Stockwerke

Bewohner eines Mehrfamilienhauses zahlen die Nebenkosten abhängig von der Anzahl der Geschosse. Je höher das Haus, desto günstiger ist es, es zu heizen. Aus diesem Grund ist die Berechnung der Heizungsanlage an die Deckenhöhe gebunden:

• nicht mehr als 2,5 m - Koeffizient 1;
• von 3 bis 3,5 m - Koeffizient 1,05;
• von 3,5 bis 4,5 - Koeffizient 1,1;
• von 4,5 - Koeffizient 2.

Sie können die Kommunikation mit der Formel berechnen N = (S * H ​​* 41) / Cwo:

• Nein - die Anzahl der Kühlerabschnitte;
• S ist die Fläche des Hauses;
• C - Wärmeleistung einer Batterie, die im Reisepass angegeben ist;
• H - die Höhe des Raumes;
• 41 Watt - Wärmeverbrauch zum Heizen 1 m3 (Erfahrungswert).

Die Berechnungen berücksichtigen auch die Wohnetage, die Lage der Räume, das Vorhandensein des Dachbodens und dessen Wärmedämmung.

Für Räumlichkeiten im ersten Stock eines dreistöckigen Gebäudes wird ein Koeffizient von 0,82 festgelegt.

Auswahl eines Heizkessels

Heizgeräte sind je nach Verwendungszweck ein- und zweikreisig, können wandhängend und bodenstehend installiert werden. Kessel unterscheiden sich auch in der Art des Brennstoffs.

Gasmodifikationen

Hersteller produzieren verschiedene Geräte, daher sollten Sie bei der Auswahl auf folgende Faktoren achten:

• Der Zweck der Installation von Heizungskommunikation. Einkreisoptionen werden zum Heizen verwendet, Zweikreisoptionen mit einem eingebauten Boiler für 150-180 Liter können ein Haus mit Warmwasser versorgen und heizen.
• Die Anzahl der Wärmetauscher in einem Zweikreismodell. Das einzige bithermische Element erwärmt Wasser als Wärmeträger und Warmwasserbereiter zugleich. Bei den Versionen mit zwei wird die Primärheizung zum Heizen verwendet, die Sekundärheizung wird zum Erwärmen des Trinkwassersystems verwendet.
• Wärmetauschermaterial. Gusseisen speichert lange Wärme und korrodiert nicht, Stahl ist praktisch unempfindlich gegen Temperaturschwankungen.
• Brennkammertyp. Die offene Kammer arbeitet mit natürlichem Zug, daher benötigt der Kessel einen separaten Raum mit guter Belüftung. Die geschlossene Einheit führt die Verbrennungsprodukte durch einen koaxialen horizontalen Kamin ab.
• Merkmale der Zündung. Im elektrischen Zündmodus brennt der Docht kontinuierlich, aber das Gerät benötigt zum Betrieb Strom. Modelle mit Piezozündung sind unabhängig, aber manuell eingeschaltet.

Brennwertgeräte mit Wassersparer unterscheiden sich in der Leistung, aber der Kraftstoffpreis wird fast verdoppelt.

Elektrische Modelle

Die Geräte zeichnen sich durch nahezu geräuschlosen Betrieb, Kompaktheit und sichere Bedienung aus. Besitzer von Häusern und Ferienhäusern können Modifikationen erwerben:

• Auf Rohrheizkörpern. Geräte mit Heizelementen sind für die Wandmontage geeignet, automatisiert, fallen aber oft aufgrund von Zunder aus.
• An den Elektroden. Kleine Geräte, die an einen Stromkreis von zwei oder mehr Batterien angeschlossen sind. Der Kessel ist effizient, mit Temperatureinstellungen ausgestattet, reagiert jedoch empfindlich auf das Kühlmittel.
• Induktion. Ausgestattet mit einem Überhitzungsschutzsystem heizen sie das Kühlmittel schnell auf, haben einen Wirkungsgrad von 97%.

Induktionskessel sind teure Geräte.

Kombinierte Einheiten

Sie heizen jeden Bereich, sie können im Universalmodus und mit zwei oder drei Brennstoffarten betrieben werden. Die Art der Stromversorgung wird vom Benutzer ausgewählt:

• fester Brennstoff + Gas;
• Festbrennstoff + Strom;
• Gas + Strom;
• Benzin + Diesel.

Eine Art von Brennstoffressourcen ist die wichtigste, die zweite ist eine Hilfsquelle, die das Haus nicht heizt, sondern nur ein normales Temperaturregime aufrechterhält.

Festbrennstoffkessel

Sie bearbeiten Holz, Sägemehl, Kohle, Koks, Spezialbriketts und zeichnen sich durch Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit aus. Für ein Privathaus können Sie Einheiten abholen:

• Klassisch. Sie funktionieren nach dem Prinzip der direkten Verbrennung, der Ofen muss alle 5-6 Stunden gefüllt werden.
• Pyrolyse. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Nachverbrennung von Restgasen in einer speziellen Kammer. Kraftstoff wird alle 12-14 Stunden geladen.

Die Geräte benötigen einen Schornstein mit gutem Zug und werden in einem separaten Raum installiert. Der Benutzer muss die Brennkammer regelmäßig von Ruß und Teer reinigen.

Flüssigbrennstoffgeräte

Sie werden mit Dieselkraftstoff betrieben, daher befinden sie sich in einem separaten Raum. Der Heizraum ist mit einer Abzugshaube und einem hochwertigen Belüftungssystem ausgestattet. Schweröl wird in verschlossenen Behältern in einem separaten Raum gelagert. Alle Flüssigbrennstoffgeräte sind automatisiert, produktiv und haben eine große Leistung.

Funktionen zur Berechnung von Wärmeverlusten

In den meisten Fällen hängt die Wärme vom Material des Bodens, der Deckenoberfläche, der Wände, der Anzahl der Öffnungen und den Eigenschaften der Isolierung ab. Am Beispiel eines Eckzimmers mit einer Fläche von 18 m2 und einem Volumen von 24,3 m3 kann die autonome Heizung unter Berücksichtigung des Wärmeverlusts in einem Privathaus berechnet werden. Es befindet sich im 1. OG, hat Decken von 2,75 m, sowie 2 Außenwände aus 18 cm starkem Holz mit Gipskartonummantelung und Tapete. Das Zimmer hat 2 Fenster mit den Maßen 1,6x1,1 m Der Boden ist aus Holz, isoliert, mit einem unterirdischen Boden.

Berechnung der Oberfläche:

• Außenwand ohne Fenster - S1 = (6 + 3) x 2,7 - 2 × 1,1 × 1,6 = 20,78 m2.
• Fenster - S2 = 2 × 1,1 × 1,6 = 3,52 m2.
• Etage - S3 = 6 × 3 = 18 m2.
• Decke - S4 = 6 × 3 = 18 m2.

Berechnung des Wärmeverlusts von Oberflächen, Q1:

• Außenwand - S1 x 62 = 20,78 x 62 = 1289 W.
• Fenster - S2 x 135 = 3 x 135 = 405 W.
• Decke - Q4 = S4 x 27 = 18 × 27 = 486 W.

Berechnung des Gesamtwärmeverlustes durch Summieren der Daten. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 W.

Der Gesamtwärmeverlust eines Raumes an einem kalten Tag beträgt -2,81 kW, dh die gleiche Wärmemenge wird zusätzlich zugeführt.

Hydraulische Berechnung

Sie können die in einem Privathaus verlegte Heizungshydraulik berechnen, wenn Sie wissen:

• Leitungskonfiguration, Art der Rohrleitung und Armaturen;
• der Durchmesser der Rohre in den Hauptabschnitten;
• Druckparameter in verschiedenen Zonen;
• Druckverlust durch den Wärmeträger;
• Verfahren zum hydraulischen Anschluss von Heiznetzelementen.

Sie können beispielsweise eine Schwerkraft-Zweirohrleitung mit folgenden Parametern verwenden:

• berechnete Heizlast - 133 kW;
• Temperaturen - tg = 750 Grad, to = 600 Grad;
• Auslegungsdurchfluss des Kühlmittels - 7,6 Kubikmeter pro Stunde;
• Anschlussart an den Kessel - hydraulischer horizontaler Verteiler;
• konstante Temperatur durch Automatisierung das ganze Jahr über aufrechterhalten - 800 Grad;
• das Vorhandensein eines Druckreglers - am Eingang jedes der Verteiler;
• Art der Rohrleitung - Metall-Kunststoff-Verteilung, Stahl für die Wärmeversorgung.

Zur Vereinfachung der Berechnungen können Sie mehrere Online-Programme oder einen speziellen Taschenrechner verwenden. HERZ-C.O. 3,5 Counts nach der linearen Druckverlustmethode ist DanfossCO für Naturumlaufsysteme geeignet. Bei der Berechnung müssen Sie die Parameter für die Temperatur auswählen - Grad Kelvin oder Celsius.

Rohrleitungsdurchmesser

Der Temperaturunterschied zwischen gekühltem und heißem Kühlmittel beträgt in einem Zweirohrsystem 20 Grad. Die Fläche des Raumes beträgt 18 Quadrate, die Decken sind 2,7 m hoch, die Zirkulation der Zwangsheizung. Die Berechnungen gehen wie folgt vor:

1. Ermittlung der Durchschnittsdaten. Der Stromverbrauch beträgt 1 kW pro 30 m3, die thermische Leistungsreserve beträgt 20%.
2. Berechnung des Raumvolumens. 18 x 2,7 = 48,6 m³.
3. Ermittlung der Stromkosten. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
4. Kraftreserven bei kaltem Wetter finden. 1,62x20% = 0,324kW.
5. Berechnung der Gesamtleistung. 1,62 + 0,324 = 1,944 kW.

Den passenden Rohrdurchmesser entnehmen Sie bitte der Tabelle.

Der Wert der Gesamtleistung muss so nah wie möglich am Ergebnis der Berechnung gewählt werden.

Druckparameter

Der Gesamtdruckverlust ist der Druckverlust in jedem Abschnitt. Dieser Wert errechnet sich als Summe aus Reibungsverlusten des bewegten Wärmeträgers und lokalem Widerstand. Zählalgorithmus:

1. Suche nach lokalem Druck am Standort mit der Darcy-Weisbach-Formel.
2. Suchen Sie den hydraulischen Reibungskoeffizienten mit der Alshutl-Formel.
3. Verwendung von Tabellendaten unter Berücksichtigung des Rohrmaterials.

Kilogramm pro Stunde können in Liter pro Minute umgerechnet werden.

Hydraulischer Abgleich

Der hydraulische Abgleich ist ein notwendiger Schritt zum Ausgleich von Wasserverlusten. Die Berechnungen basieren auf der Auslegungslast, dem spezifischen Widerstand und den technischen Parametern der Rohre sowie dem lokalen Widerstand der Abschnitte. Sie müssen auch die Installationseigenschaften der Ventile berücksichtigen.

Algorithmus zur Berechnung der Widerstandskennlinientechnologie:

1. Berechnung der Druckverluste pro 1 kg / h des Kühlmittels. Sie werden in ∆P, Pa gemessen und sind proportional zum Quadrat des Wasserdurchflusses im Abschnitt G, kg / h.
2. Unter Verwendung des lokalen Widerstandskoeffizienten und der Summation aller Parameter.

Informationen und dynamischer Rohrdruck finden Sie in der Anleitung des Herstellers.

Funktionen zum Zählen der Anzahl der Heizkörper

Um die Anzahl der Heizkörperelemente zu berechnen, müssen das Volumen des Gebäudes, seine Konstruktionsmerkmale, das Wandmaterial und die Art der Batterien berücksichtigt werden. Beispiel: Ein Plattenhaus mit einem Wärmestrom von 0,041 kW. Sie müssen die Anzahl der Batterien für einen Raum von 6x4x2,5 m berechnen.

Berechnungsalgorithmus:

1. Bestimmung des Raumvolumens. 6x4x2,5 = 60 m3.
2. Multiplizieren der Raumfläche mit dem Wärmestrom, um die optimale Wärmeenergiemenge Q zu berechnen. 60 × 0, 041 = 2,46 kW.
3. Suchen Sie nach der Anzahl der Abschnitte N. Das Ergebnis von Stufe 2 wird durch den Wärmestrom eines Heizkörpers geteilt. 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 Abschnitte.
4. Auswahl der Heizkörperparameter aus der Tabelle.

Die längste Lebensdauer einer Gusseisenleitung beträgt 10 Jahre.

Berechnung der Kesselleistung

Die Berechnung der Nutzwärme für die Beheizung jedes Raumes beinhaltet die Berechnung der Leistung der Heizungsanlage. Nachdem Sie es gelernt haben, können Sie ein optimales Temperaturregime erstellen. Die Kesselleistung wird nach der Formel berechnet W = S x Wud / 10wo:

• S - Indikator für die Raumfläche;
• Holz - Parameter der spezifischen Leistung pro 10 Kubikmeter Raum.

Die spezifische Leistungsanzeige hängt von der Wohnregion ab. Es ist in der Tabelle zu finden:

Ein Beispiel für die Berechnung der Heizleistung eines an das Heizsystem angeschlossenen Kessels für einen Raum von 100 Quadratmetern in der Region Mitte lautet wie folgt: 100x1,25 / 10 = 12 kW.

Oft wird eine ungefähre Berechnung verwendet: Ein 10 kW-Kessel heizt 100 m2.

So wählen Sie Heizgeräte aus

In Bezug auf das äußere Design sind Heizgeräte ähnlich, bei der Auswahl müssen jedoch Designmerkmale berücksichtigt werden.

Konvektionsgeräte

Heizungen erzeugen schnell Wärme durch zirkulierende Luftströme. An der Unterseite der Konvektoren befinden sich Öffnungen für den Lufteinlass, im Inneren des Körpers befindet sich ein Heizelement, das die Ströme erwärmt. Konvektionsgeräte sind:

• Gas - an das Stromnetz des Hauses oder eine Flasche angeschlossen. Die Geräte sind energieeffizient, ihre Installation muss jedoch mit den Aufsichtsbehörden abgestimmt werden.
• Wasser - unten oder seitlich angeschlossen, heizt sich schnell auf. Die Geräte sind nicht für Räume mit hohen Decken geeignet.
• Elektrisch - an das Netzwerk angeschlossen, haben einen Wirkungsgrad von bis zu 95 % und sind geräuscharm. Der Nachteil ist der hohe Stromverbrauch.

Die Beheizung von 10 m2 Fläche mit Konvektoren erfordert 1 kWh Energie.

Heizkörpersysteme

Sie werden unten, seitlich oder universell an das Heizungsnetz angeschlossen. Hergestellt aus folgenden Materialien:

• Aluminium ist leicht, erwärmt sich schnell, verbraucht Wärme.Die Gewindeverbindung des oberen Einlassventils ist von schlechter Qualität.
• Bimetall - ausgestattet mit einem Stahlkern und einem Aluminiumkörper. Sie halten hohem Druck stand, sind aber teuer.
• Gusseisen - haben eine hohe Wärmekapazität und lange Abkühlung. Zu den Nachteilen von Geräten zählen langsame Erwärmung und hohes Gewicht.

Aluminiumbatterien halten Druckschwankungen nicht stand und sind nicht für Wohnungen geeignet.

Konvektionsheizkörperinstallationen

Sie werden durch den Anschluss eines wasserbeheizten Fußbodens und Radiatoren realisiert und in Landhäusern in Serverregionen eingesetzt. Effektiv zum Heizen von Ecken oder verglasten Räumen. Unter den Fenstern können Sektional- (4-16 Zellen) oder Panel-Batterien (einteilig) installiert werden. Warme Böden im ersten Stock sind mit Keramikfliesen belegt, im zweiten - mit jedem Material.

Installationsregeln für Heizgeräte

Die behördlichen Anforderungen für die Installation sind in mehreren SNiPs dargelegt und sehen vor:

1. Sicherheitskontrolle der Kühlertemperatur - nicht mehr als 70 Grad.
2. Entnahme der Batterien 10 cm von der Wandseite, 6 cm vom Boden, 5 cm von der Wandunterseite, 2,5 cm von der Putzbeschichtung.
3. Das Vorhandensein eines Nennwärmestroms ist 60 W geringer als der berechnete.
4. Herstellen von Verbindungen im selben Raum.
5. Verfügbarkeit von automatischen Einstellventilen in Wohnräumen und manuellen Einstellungen in Badezimmern, Bädern, Umkleideräumen, Schränken.
6. Einhaltung der Neigung der Auskleidung entlang der Bewegung des Kühlmittels um 5-10 mm.
7. Gewindeanschluss von Aluminium- und Kupfergeräten.
8. Ständige Befüllung des Systems mit Kühlmittel.

In den Dokumenten wurde auch die Notwendigkeit einer vorbeugenden Inspektion und Reinigung der Geräte von Staub vor Beginn der Heizperiode und alle 3-4 Monate während des Betriebs erwähnt.

Die thermische Berechnung für die Heizungskommunikation wird individuell durchgeführt. Energieeffizienz, Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit des Systems hängen von der Genauigkeit und Genauigkeit der Berechnungen ab.