Unabhängige Berechnung der Leistung der Heizungskomponenten: Umwälzpumpen, Boiler und Radiatoren

Die Auslegung eines Heizungssystems beginnt mit der Berechnung seiner Grundparameter. Dies betrifft zunächst die optimale Belastung der Wärmeversorgung. Daher sollten Sie vor dem Kauf der erforderlichen Ausrüstung die Leistung des Heizsystems berechnen: Kessel, Heizkörper, Pumpen, Batterien.

Warum brauchen Sie eine Heizungsberechnung

Die bestimmende Aufgabe der Berechnungen besteht darin, weitere Kosten zu optimieren. Die erforderliche Mindestleistung des Heizkessels wirkt sich direkt auf den Verbrauch des Energieträgers aus. Aber die Einsparungen sollten sich in vertretbaren Grenzen halten.

Der Hauptzweck der Wärmeversorgung besteht darin, ein angenehmes Temperaturniveau in den Wohnräumen aufrechtzuerhalten. Dies wird beeinflusst durch die Nennleistung von Gussheizkörpern, den Wärmeverlust des Gebäudes und die Parameter des Kessels.

Für die richtige Auswahl der Ausrüstung sollten Sie deren Parameter richtig berechnen. Dies kann mit spezialisierten Programmen oder unabhängig mit bestimmten Formeln erfolgen.

Darüber hinaus empfehlen Experten, die Leistung des Heizkessels und anderer Systemkomponenten für Folgendes zu berechnen:

• Planung der Anschaffungskosten der Ausrüstung... Je höher die Nennleistung des Kessels oder die Wärmeableitung der Batterie, desto höher sind ihre Kosten. Dies wirkt sich folglich auf das Budget der gesamten Veranstaltung für die Gestaltung der Wärmeversorgung aus;
• Korrekte Planung der Systemlast... Durch die korrekte Berechnung der Pumpenleistung zum Heizen können Sie die maximale und minimale Belastung der Geräte ermitteln, wenn sich externe Faktoren ändern - die Außentemperatur in den Räumen des Hauses;
• Anlagenmodernisierung... Bei hohen Heizkosten hat deren Senkung oberste Priorität, um den Wartungsaufwand zu minimieren. Berechnen Sie dazu die Leistung der Heizbatterie und anderer Komponenten.

Nachdem entschieden wurde, dass es ohne Berechnung der Grunddaten unmöglich ist, Material und Komponenten für die Wärmeversorgung zu kaufen, sollten Berechnungsmethoden gewählt werden. Zunächst werden die Eigenschaften jeder Komponente separat erkannt - des Kessels, der Heizkörperpumpe. Anschließend werden deren Parameter in das Heizprogramm eingetragen und nochmals überprüft. Die gleiche Methodik wird verwendet, um die Erwärmung des Gewächshauses zu berechnen.

Die Art des verwendeten Energieträgers beeinflusst die Berechnung der Leistung eines Gasheizkessels. Es muss im Voraus entschieden werden, welche Art von Gas verwendet wird - Hauptgas oder verflüssigt.

Bestimmung des Wärmeverlustes zu Hause

In der ersten Phase ist es notwendig, die Wärmemenge, die durch die Außenwände, Fenster und Türen des Gebäudes geht, richtig zu berechnen. Der Betrieb der Wärmeversorgung muss diese Verluste ausgleichen und anhand der gewonnenen Daten wird eine weitere Berechnung der Leistung der Umwälzpumpe für Heizung, Boiler und Batterien durchgeführt.

Der bestimmende Parameter ist der Wärmedurchgangswiderstand von Wänden und Fensterkonstruktionen. Dies ist der inverse Indikator für die Wärmeleitfähigkeit von Materialien. Ohne Kenntnis dieser Werte ist eine Auswahl der Leistung des Heizkessels nicht möglich. Bevor Sie mit den Berechnungen beginnen, sollten Sie daher die Dicke der Wände und das Material, aus dem sie bestehen, herausfinden.

Es wird empfohlen, sich mit den Inhalten von SNiP II-3-79 sowie SNiP 23-02-2003 vertraut zu machen.Diese Dokumente geben die Standardwerte des Wärmeübergangswiderstandes für verschiedene Regionen Russlands an. Wenn Sie sie kennen, können Sie die Frage lösen, wie die Leistung eines Heizkörpers berechnet wird. Jedes Material hat einen spezifischen Wärmedurchgangswert. Daten zu den gebräuchlichsten für den Bau von Wohngebäuden können aus Standardtabellen entnommen werden.

Dies reicht jedoch nicht aus, um die Leistung von Stahlheizkörpern weiter zu berechnen. Darüber hinaus müssen Sie die Dicke jeder Art von Material kennen, das zum Bauen von Wänden verwendet wird. Das Verhältnis dieses Wertes zum Wärmedurchgangskoeffizienten ist der gewünschte Wert:

R = D /

Wo R - Wärmeübergangswiderstand;D - Materialstärke;Λ - Wärmeübergangswiderstand.

Daraus wird zukünftig die benötigte Leistung des Heizkessels berechnet. Dieser Berechnungsschritt wird empfohlen. Nur wenn Sie den tatsächlichen Widerstand der Wände kennen, können Sie die Nennleistung der gesamten Heizungsanlage bestimmen.

Die Berechnung berücksichtigt nicht die Windrosencharakteristik jeder spezifischen Region. Die Daten dazu wirken sich nur bei mehrstöckigen Gebäuden auf die Berechnung aus.

Funktionen zur Berechnung der Leistung verschiedener Heizkessel

Für die richtige Auswahl der Leistung des Heizkessels werden diese im Voraus mit seinem Aufstellort, der Art des Heizsystems (offen, geschlossen) und der Art des verwendeten Brennstoffs bestimmt. Zusätzlich werden die Gesamtfläche des Hauses und sein Volumen berücksichtigt. Mit diesen Daten können Sie die Berechnungen auf verschiedene Weise durchführen.

Die einfachste Methode, um die Nennleistung Ihrer Heizungsanlage zu berechnen, besteht darin, nur die Fläche des Hauses zu verwenden. Dabei wird das Normverhältnis angesetzt, dass für die Beheizung von 10 m² des Raumes 1 kW Wärmeenergie verbraucht werden muss. Diese Methode funktioniert nur bei Gebäuden mit guter Wärmedämmung und Standarddeckenhöhen. Sein Nachteil ist sein großer Fehler. Für ein Haus mit einer Fläche von 150 m² müssen Sie sich also nach der Berechnung der Heizkesselleistung für ein 15-kW-Modell entscheiden.

Zusätzlich wird ein Korrekturfaktor angewendet, der vom Standort des Gebäudes abhängt. Dann sieht die endgültige Formel zur Berechnung der Leistung eines Gasheizkessels so aus:

W = (S / 10) * K

Wo W - Nennleistung des Kessels;S - die Fläche des Hauses;K - Korrekturfaktor.

Für die zentralen Regionen Russlands K = 0,13; für nördliche Breiten reicht der Wert von 0,15 bis 0,2. Bei der Auswahl der Leistung des Wärmeversorgungskessels für die südlichen Regionen ist K = 0,08.

Genaue Berechnungen sind nur nach einer vorläufigen Ermittlung des Wärmedurchgangskoeffizienten der Wände möglich. Diese Technik wurde oben beschrieben. Zunächst ermitteln wir die Temperaturdifferenz zwischen der erwärmten Außenluft und im Haus - Δt. Dann ist es notwendig, den Wärmeverlust zu bestimmen. Sie werden durch die Formel gefunden:

P = t / R

Wo R - Wärmeverlust zu Hause;t - Temperaturunterschied;R - Widerstandskoeffizient gegen Wärmeübertragung.

Um die Leistung eines Gasheizkessels zu berechnen, ist es außerdem erforderlich, die Fläche der Außenwände mit den Wärmeverlusten zu multiplizieren. Nehmen wir als Beispiel ein Haus mit einer Wandfläche von 127 m², der Wärmedurchgangswiderstandskoeffizient beträgt 0,502. Der optimale Wert von Δt sollte 55 betragen. In diesem Fall beträgt der Wärmeverlust pro m2:

P = 55 / 0,505 = 108 W / m2

Auf dieser Grundlage kann die Leistung des Wärmeversorgungskessels berechnet werden:

W = 127 * 108 = 13,7 kW

Im Folgenden wird die Belastung der Heizungsanlage bei verschiedenen Werten von Δt ermittelt. Es wird empfohlen, ein Gerätemodell mit einer kleinen Gangreserve zu wählen - 10-15%. Dies ermöglicht eine Erweiterung der Wärmeversorgung, ohne den Kessel und die Heizkörper zu ersetzen.

Für Wohnungen mit normaler Dämmung können Sie das Verhältnis von 41 W Wärme pro 1 m³ Raumvolumen in einem Plattenbau und 38 W in einem Ziegelbau nehmen. Wenn die Wände isoliert waren, müssen Sie die obige Berechnung durchführen.

Berechnung der Leistung von Heizkörpern und Heizbatterien

Neben dem Kessel beeinflussen jedoch die technischen Eigenschaften anderer Komponenten den Betrieb der Wärmeversorgung. Daher müssen Sie wissen, wie Sie die Leistung der Heizbatterie berechnen. Tatsächlich findet darin die Wärmeübertragung von Energie von Warmwasser auf die Raumluft statt.

Um die Leistung von Heizbatterien zu berechnen, ist es notwendig, deren Wärmeübertragung tatsächlich zu bestimmen. Dies ist der Name des Prozesses, bei dem Wärme von einem erhitzten Körper auf Luft in den Raum übertragen wird. Es gibt mehrere Faktoren, die diese Zahl beeinflussen. Das wichtigste ist das Herstellungsmaterial. Je geringer der Wärmeübergangswiderstand der Batterie, desto geringer der Wärmeverlust. Allerdings muss dabei auch der Effekt der Energiespeicherung berücksichtigt werden. Dies wird bei Gusseisenkonstruktionen beobachtet. Da zur Berechnung der Leistung der Heizbatterie der Füllstand mit heißem Wasser bekannt sein muss, sollte die Gesamtfläche der Struktur berechnet werden. Davon hängt auch die Gesamtwärmeübertragung ab.

Für Berechnungen muss Δt nach folgender Formel bestimmt werden:

t = ((Tpod-Tobr) / 2) -Tpom

Wo Tpod, Tobr und TPom - Temperaturen im Vorlauf, Rücklauf und im Raum.

Um die Leistung von gusseisernen Heizkörpern zu berechnen, benötigen Sie den Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten eines bestimmten Materials und die Gesamtfläche der Strukturen. Die erste kann aus Standardtabellen entnommen werden. Bei Bimetall-Modellen werden die Stahlkerne der Rohrleitungen und die Aluminiumheizfläche bei der Berechnung der Leistung des Heizkörpers berücksichtigt.

Die Berechnung erfolgt nach folgender Formel:

Q = t * k * S

Wo Q - spezifische Wärmekapazität des Heizkörpers;ZU - Wärmeleitfähigkeitskoeffizient;S - die Gesamtfläche der Struktur.

So können Sie die Leistung der Heizbatterie berechnen. In der Praxis ist dies jedoch schwierig, da mehrere Faktoren unbekannt bleiben - die tatsächliche Wandstärke, zusätzliche Elemente, die bei der Herstellung verwendet werden. Auch bei der Berechnung der Leistung des Wärmespeichers werden Wärmeverluste im Raum nicht berücksichtigt.

Die meisten Hersteller geben die Nennleistung im Heizkörperpass an. Dies geschieht jedoch nur für eine thermische Betriebsart des Heizbetriebs. Daher können Sie anhand der Passdaten des Produkts die Leistung des Wärmeversorgungsstrahlers genau berechnen.

Die tatsächliche Wärmeableitung der Batterie hängt von der korrekten Installation ab. Bei der Berechnung der Leistung von Stahlheizkörpern wird deren Lage relativ zur Fensterbank, zum Boden und zu den Wänden im Raum nicht berücksichtigt.

Berechnung der Leistung der Umwälzpumpe

In geschlossenen Wärmeversorgungssystemen wird eine Flüssigkeitszirkulation erzwungen. Vor der Berechnung der Leistung der Pumpe zum Heizen muss ein Wärmeversorgungsdiagramm erstellt werden. Erst dann können Sie mit der Berechnung beginnen.

Es gibt mehrere Parameter, die die Haupteigenschaften dieser Heizkomponente bestimmen. Der Betrieb der Pumpe zielt darauf ab, die Bewegungsgeschwindigkeit des Kühlmittels im System zu erhöhen. Darüber hinaus sollte es keine übermäßigen hydraulischen Belastungen erzeugen und den Lärm erhöhen. Deshalb ist es so wichtig, die Pumpenleistung zum Heizen richtig zu berechnen.

Um Berechnungen durchführen zu können, müssen Sie die folgenden Eigenschaften der Ausrüstung kennen:

• Performance... Es charakterisiert die Wärmemenge, die pro Zeiteinheit durch Rohrleitungen mit einer Umwälzpumpe übertragen wird;
• Hydraulischer Widerstand... Dies ist der Druckverlust in den Leitungen aufgrund der Reibung von Wasser an der Innenfläche der Wärmeversorgungskomponenten. Bei der Berechnung der Leistung einer Pumpe zum Heizen ist dieser Indikator einer der bestimmenden, da die Durchflussmenge des Kühlmittels davon abhängt.
• Energieverbrauch... Vom Hersteller im Gerätepass angegeben. Sie wird durch die Eigenschaften des mit dem Pumpenrotor verbundenen Elektromotors bestimmt.

In der ersten Stufe der Berechnung der Leistung der Umwälzpumpe zum Heizen sollte die Leistung berechnet werden.Dazu müssen Sie die erforderliche Wärmeleistung des Wärmeversorgungssystems ermitteln. Leistungsberechnungen werden mit der folgenden Formel durchgeführt:

Q = (0,86 * R) / (Tpod-Tob)

Wo Q - Geräteleistung;R - berechnete Wärmeleistung, W;Tpod und Tob - die Temperatur des Wassers im Vor- und Rücklauf der Heizung.

Der Hauptfaktor, der die Pumpenleistung beeinflusst, ist die Wärmekapazität des Systems. Es ist am besten, es so genau wie möglich zu berechnen, um den Kauf eines Geräts mit ungeeigneten Parametern zu vermeiden. Auch die Eigenschaften des Wärmeträgers beeinflussen die Berechnung der Pumpenleistung zur Wärmebereitstellung. Bei Verwendung von Frostschutzmitteln muss der Nennindikator um 10-15% erhöht werden, da deren Dichte viel höher ist als die von destilliertem Wasser.

Der hydraulische Widerstand der Umwälzpumpe wird nach folgender Formel bestimmt:

H = 1,3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000

Wo R1 undR2 - Druckverlust im Vor- und Rücklauf der Leitung;L1 und L2 - Länge der Rohrleitungen;Z1 und Z2 - hydraulischer Widerstand der Systemkomponenten.

Der letzte Indikator zur Berechnung der Leistung der Pumpe für die Wärmeversorgung kann dem Pass des Geräts entnommen werden. Wenn keine vorhanden ist, wird empfohlen, die Daten aus der Tabelle zu verwenden.

Die Hersteller geben den hydraulischen Widerstand als Wert der Wassersäule an. Jene. Dies ist ein Indikator für die Leistung, mit der das Wasser in einem vertikalen Rohr auf ein bestimmtes Niveau angehoben werden kann.

Bei der Berechnung der Leistung einer Umwälzpumpe zur Wärmeversorgung wird das Vorhandensein mehrerer Drehzahlmodi nicht berücksichtigt. In der Praxis ist es jedoch mit dieser Funktion der Vorrichtung möglich, die Bewegungsgeschwindigkeit des Kühlmittels zu optimieren und dadurch das gesamte System auszugleichen.

Ist es schwierig, die Heizung eines Hauses oder Gewächshauses selbst genau zu berechnen? Zusätzlich zu den oben genannten Methoden wird empfohlen, spezielle Programme für die Wärmeversorgung zu verwenden. Auf diese Weise können Sie die Ergebnisse überprüfen und die maximale Genauigkeit der Berechnungen erreichen.

Das Videomaterial zeigt ein Beispiel für die Berechnung der Heizleistung mit einem spezialisierten Programm: