חישוב עצמאי של ההספק של רכיבי מערכת החימום: משאבות זרימה, דוודים ורדיאטורים

העיצוב של כל מערכת חימום מתחיל בחישוב הפרמטרים הבסיסיים שלה. קודם כל, זה נוגע לעומס האופטימלי על אספקת החום. לכן, לפני רכישת הציוד הדרוש, עליכם לחשב את עוצמת מערכת החימום: דודים, רדיאטורים, משאבות, סוללות.

למה צריך חישוב חימום

המשימה המגדירה את ביצוע החישובים היא לייעל עלויות נוספות. ההספק המינימלי הנדרש של דוד החימום ישפיע ישירות על צריכת נושאת האנרגיה. אך החיסכון צריך להיות בגבולות סבירים.

המטרה העיקרית של אספקת החום היא לשמור על רמת טמפרטורה נוחה במגורים. זה מושפע מהכוח הנומינלי של רדיאטורי חימום מברזל יצוק, מאובדן החום של הבניין ומהפרמטרים של הדוד.

לבחירה נכונה של ציוד, עליך לחשב נכון את הפרמטרים שלו. ניתן לעשות זאת באמצעות תוכניות מיוחדות או באופן עצמאי, באמצעות נוסחאות מסוימות.

בנוסף, מומחים ממליצים לחשב את ההספק של דוד החימום ורכיבי מערכת אחרים עבור הדברים הבאים:

• תכנון עלות רכישת ציוד... ככל שההספק המדורג של הדוד או פיזור החום של הסוללה גבוהים יותר, כך עלותם גבוהה יותר. כתוצאה מכך, הדבר ישפיע על תקציב האירוע כולו לסידור אספקת החום;
• תזמון נכון של עומס המערכת... החישוב הנכון של כוח המשאבה לחימום יאפשר לך לגלות את העומס המקסימאלי והמינימלי על הציוד כאשר גורמים חיצוניים משתנים - הטמפרטורה בחוץ, בחדרי הבית;
• מודרניזציה של המערכת... אם עלויות החימום גבוהות, הנמכתן היא בראש סדר העדיפויות למזעור התחזוקה. לשם כך, חישב את עוצמת סוללת החימום ורכיבים אחרים.

לאחר שהחלטנו שללא חישוב הנתונים הבסיסיים, אי אפשר להתחיל לרכוש חומר ורכיבים לסידור אספקת חום, יש לבחור בשיטות חישוב. ראשית, המאפיינים של כל רכיב מוכרים בנפרד - הדוד, משאבת הרדיאטור. ואז הפרמטרים שלהם מוזנים לתוכנית החימום ונבדקים שוב. באותה טכניקה משתמשים בחישוב החימום של החממה.

סוג נושא האנרגיה המשמש משפיע על חישוב ההספק של דוד חימום גז. יש צורך להחליט מראש איזה סוג של גז ישמש - ראשי או מנוזל.

קביעת אובדן חום בבית

בשלב הראשון, יש צורך לחשב נכון את כמות החום שתעבור דרך הקירות החיצוניים, החלונות והדלתות של הבניין. הפעלת אספקת החום חייבת לפצות על הפסדים אלה, ועל בסיס הנתונים שהתקבלו, יבוצע חישוב נוסף של קיבולת משאבת הדם לחימום, דוד וסוללות.

הפרמטר המגדיר הוא התנגדות העברת החום של קירות ומבני חלונות. זהו המדד ההפוך למוליכות התרמית של החומרים. אי אפשר לעשות בחירה בכוחו של דוד החימום מבלי לדעת ערכים אלה. לכן, לפני שתתחיל בחישובים, עליך לברר את עובי הקירות ואת החומר ממנו הם עשויים.

מומלץ להכיר את התוכן של SNiP II-3-79, כמו גם את SNiP 23-02-2003.מסמכים אלה מציינים את הערכים הסטנדרטיים של עמידות בהעברת חום באזורים שונים ברוסיה. לדעת אותם, אתה יכול לפתור את השאלה כיצד לחשב את כוחו של רדיאטור חימום. לכל חומר ערך העברת חום ספציפי. נתונים על הנפוצים ביותר לבניית בנייני מגורים ניתן לקחת משולחנות סטנדרטיים.

אבל זה לא מספיק כדי לחשב עוד יותר את כוחם של רדיאטורי חימום פלדה. בנוסף, תצטרך לדעת את העובי של כל סוג של חומר המשמש לבניית קירות. היחס בין ערך זה למקדם העברת החום יהיה הערך הרצוי:

R = D / λ

איפה ר - עמידות בפני העברת חום;ד - עובי החומר;Λ - עמידות בפני העברת חום.

בעתיד, זה ישמש לחישוב ההספק הנדרש של דוד החימום. מומלץ שלב חישוב זה. רק על ידי ידיעת ההתנגדות בפועל של הקירות תוכלו לקבוע את הכוח המדורג של מערכת החימום כולה.

החישוב אינו לוקח בחשבון את שושנת הרוח האופיינית לכל אזור ספציפי. הנתונים אודותיו משפיעים על החישוב רק עבור בניינים רבי קומות.

תכונות של חישוב ההספק של דודי חימום שונים

לבחירה נכונה של הכוח של דוד החימום, הם נקבעים מראש עם מקום ההתקנה שלו, סוג מערכת אספקת החום (פתוחה, סגורה) וסוג הדלק המשמש. בנוסף, השטח הכולל של הבית ונפחו נלקחים בחשבון. נתונים אלה יאפשרו לך לבצע את החישובים בכמה דרכים.

השיטה הקלה ביותר לחישוב דירוג ההספק של ציוד החימום שלך היא להשתמש רק בשטח הבית. לשם כך נלקח היחס הסטנדרטי כי לצורך חימום של 10 מ"ר מהחדר יש לצרוך אנרגיה תרמית אחת של קילוואט. שיטה זו תפעל רק עבור בניינים עם בידוד תרמי טוב וגבהים תקרתיים תקניים. החיסרון שלה הוא השגיאה הגדולה שלו. לכן, עבור בית בשטח של 150 מ"ר, על פי חישוב כוח דוד החימום, תצטרך לבחור מודל של 15 קילוואט.

בנוסף, מוחל גורם תיקון, אשר תלוי במיקום הבניין. ואז הנוסחה הסופית לחישוב ההספק של דוד חימום גז תיראה כך:

W = (S / 10) * K

איפה W - כוח מדורג של הדוד;ס - שטח הבית;ק - גורם התיקון.

עבור האזורים המרכזיים של רוסיה K = 0.13; לקווי רוחב צפוניים הערך נע בין 0.15 ל 0.2. בעת בחירת ההספק של דוד אספקת החום לאזורים הדרומיים, K = 0.08.

ניתן לבצע חישובים מדויקים רק לאחר קביעה ראשונית של מקדם העברת החום של הקירות. טכניקה זו תוארה לעיל. ראשית, אנו מוצאים את הבדל הטמפרטורה בין האוויר המחומם בחוץ ובבית - Δt. אז יש צורך לקבוע את אובדן החום. הם נמצאים על ידי הנוסחה:

P = Δt / R

איפה ר - אובדן חום בבית;Δt - הבדלי טמפרטורה;ר מקדם התנגדות להעברת חום.

יתר על כן, כדי לחשב את כוחו של דוד חימום גז, יש צורך להכפיל את שטח הקירות החיצוניים על ידי הפסדי חום. לדוגמא, ניקח בית בשטח של 127 מ"ר, מקדם העמידות להעברת חום הוא 0.502. הערך האופטימלי של Δt צריך להיות 55. במקרה זה, אובדן החום למ"ר יהיה שווה ל:

P = 55 / 0.505 = 108 W / m2

על סמך זה, ניתן לחשב את הכוח של דוד אספקת החום:

W = 127 * 108 = 13.7 קילוואט

בהמשך, העומס על מערכת החימום נקבע בערכים שונים של Δt. מומלץ לבחור דגם של ציוד עם עתודת כוח קטנה - 10-15%. זה יאפשר הרחבת אספקת החום מבלי להחליף את הדוד והרדיאטורים.

עבור דירות עם בידוד רגיל, אתה יכול לקחת את היחס של 41 W חום לכל 1 מ"ר של נפח חדר בבניין פאנלים ו 38 W בבניין לבנים. אם הקירות היו מבודדים, יהיה עליכם לבצע את החישוב הנ"ל.

חישוב כוחם של רדיאטורים וסוללות חימום

אך בנוסף לדוד, המאפיינים הטכניים של רכיבים אחרים משפיעים על פעולת אספקת החום. לכן, עליכם לדעת כיצד לחשב את כוחה של סוללת החימום. למעשה, העברת חום של אנרגיה ממים חמים לאוויר פנימי מתרחשת בו.

כדי לחשב את כוחן של סוללות חימום, יש צורך לקבוע בפועל את העברת החום שלהן. זהו שם תהליך העברת החום מגוף מחומם לאוויר לחדר. ישנם מספר גורמים המשפיעים על נתון זה. העיקרי הוא חומר הייצור. ככל שהתנגדות העברת החום של הסוללה נמוכה יותר, ירידת החום נמוכה יותר. עם זאת, יחד עם זה, יש לקחת בחשבון את ההשפעה של אחסון אנרגיה. זה נצפה במבני ברזל יצוק. מכיוון שכדי לחשב את כוחה של סוללת החימום, יש לדעת את רמת המילוי שלה במים חמים, יש לחשב את השטח הכולל של המבנה. העברת החום הכוללת תלויה גם בכך.

לצורך חישובים, יש צורך לקבוע Δt לפי הנוסחה הבאה:

Δt = ((Tpod-Tobr) / 2) -Tpom

איפה Tpod, טובר ו TPom - טמפרטורות בזרימה, צינור החזרה ובחדר.

כדי לחשב את עוצמתם של רדיאטורי חימום מברזל יצוק, תזדקק למקדם המוליכות התרמית של חומר מסוים ולשטח הכולל של המבנים. ניתן לקחת את הראשון משולחנות סטנדרטיים. עבור דגמים דו-מטאליים, ליבות הפלדה של הצינורות ומשטח החימום האלומיניום נלקחים בחשבון בעת ​​חישוב ההספק של רדיאטור החימום.

החישוב מתבצע על פי הנוסחה הבאה:

Q = Δt * k * S

איפה ש - קיבולת חום ספציפית של הרדיאטור;ל - מקדם מוליכות תרמית;ס - השטח הכולל של המבנה.

לפיכך, אתה יכול לחשב את כוחה של סוללת החימום. עם זאת, בפועל זה קשה מכיוון שכמה גורמים נותרים עלומים - עובי הקיר בפועל, אלמנטים נוספים המשמשים לייצור. כמו כן, בחישוב הכוח של סוללת אספקת החום, הפסדי חום בחדר אינם נלקחים בחשבון.

רוב היצרנים מציינים את הכוח המדורג בדרכון הרדיאטור. אבל זה נעשה רק במצב תרמי אחד של פעולת חימום. לכן, אם לוקחים בסיס את נתוני הדרכון של המוצר, אתה יכול לחשב במדויק את כוחו של רדיאטור אספקת החום.

פיזור החום בפועל של הסוללה תלוי בהתקנה הנכונה. בעת חישוב כוחם של רדיאטורי חימום מפלדה, מיקומם ביחס לאדן החלון, לרצפה ולקירות בחדר אינו נלקח בחשבון.

חישוב ההספק של משאבת הדם

במערכות אספקת חום סגורות, זרימת נוזלים נאלצת. לפני חישוב ההספק של המשאבה לחימום, יש צורך לערוך תרשים אספקת חום. רק אז אתה יכול להתחיל לחשב.

ישנם מספר פרמטרים הקובעים את המאפיינים העיקריים של רכיב חימום זה. פעולת המשאבה מכוונת להגדלת מהירות התנועה של נוזל הקירור במערכת. בנוסף, הוא לא אמור ליצור עומסים הידראוליים מוגזמים ולהגביר את הרעש. לכן כל כך חשוב לחשב נכון את כוח המשאבה לחימום.

כדי לבצע חישובים, תצטרך לדעת את המאפיינים הבאים של הציוד:

• ביצועים... הוא מאפיין את כמות החום המועברת ליחידת זמן דרך צינורות באמצעות משאבת זרימה;
• התנגדות הידראולית... זהו אובדן הלחץ בקווים עקב חיכוך מים על פני השטח הפנימיים של רכיבי החימום. בעת חישוב ההספק של משאבה לחימום, אינדיקטור זה הוא אחד הקובעים, מכיוון שקצב הזרימה של נוזל הקירור תלוי בו;
• צריכת חשמל... צוין על ידי היצרן בדרכון המכשיר. זה נקבע על ידי המאפיינים של המנוע החשמלי המחובר לרוטור המשאבה.

בשלב הראשון של חישוב ההספק של משאבת הדם לחימום, יש לחשב את הקיבולת.לשם כך תצטרך לברר את ההספק התרמי הנדרש של מערכת אספקת החום. חישובי ביצועים מתבצעים באמצעות הנוסחה הבאה:

Q = (0.86 * R) / (Tpod-Tob)

איפה ש - ביצועי מכשיר;ר - כוח תרמי מחושב, W;Tpod ו טוב - טמפרטורת המים בצינורות אספקת החימום והחזרה.

הגורם העיקרי המשפיע על ביצועי המשאבה הוא הקיבולת התרמית של המערכת. עדיף לחשב אותו בצורה מדויקת ככל האפשר על מנת להימנע מקניית מכשיר עם פרמטרים לא הולמים. כמו כן, המאפיינים של נושא החום משפיעים על חישוב כוח המשאבה לאספקת חום. במקרה של שימוש בהקפאה, יש להגדיל את המדד הנומינלי ב 10-15%, מכיוון שצפיפותם גבוהה בהרבה מזו של מים מזוקקים.

ההתנגדות ההידראולית של משאבת הדם נקבעת על פי הנוסחה הבאה:

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

איפה R1 וR2 - אובדן לחץ בקטעי האספקה ​​והחזרה של הקו;L1 ו L2 - אורך הצינורות;Z1 ו Z2 - עמידות הידראולית של רכיבי המערכת.

את האינדיקטור האחרון לחישוב כוח המשאבה לאספקת חום ניתן לקחת מדרכון המכשיר. אם אין, מומלץ להשתמש בנתונים מהטבלה.

היצרנים מציינים התנגדות הידראולית מבחינת ערך עמוד המים. הָהֵן. זהו אינדיקטור לעוצמה המסוגלת להעלות מים בצינור אנכי לרמה מסוימת.

בעת חישוב ההספק של משאבת זרימה לאספקת חום, לא לוקחים בחשבון נוכחות של כמה מצבי מהירות. למרות שבפועל, באמצעות פונקציה זו של המכשיר, ניתן לייעל את מהירות התנועה של נוזל הקירור, ובכך לאזן את המערכת כולה.

האם קשה לבצע חישוב מדויק של חימום הבית או החממה לבד? בנוסף לשיטות לעיל, מומלץ להשתמש בתוכניות מיוחדות לאספקת חום. זה יאפשר לך לבדוק את התוצאות ולהשיג את הדיוק המקסימלי של החישובים.

חומר הווידיאו מראה דוגמה לחישוב כוח החימום באמצעות תוכנית מיוחדת: