Como calcular o volume de aquecimento: radiadores, tubos, tanque de expansão e outros componentes do sistema

Qualquer sistema de aquecimento tem uma série de características importantes - potência térmica nominal, consumo de combustível e volume de componentes. O cálculo do último indicador requer uma abordagem cuidadosa e abrangente. Como fazer o cálculo correto dos volumes de aquecimento: água, tanques, refrigerante e outros componentes do sistema?

Precisa de cem cálculos de aquecimento

Em primeiro lugar, você deve decidir sobre a relevância de calcular o volume de água no sistema de aquecimento ou o mesmo indicador para baterias e um tanque de expansão. Afinal, você pode instalar esses componentes sem operações complicadas, guiado apenas pela experiência pessoal e aconselhamento profissional.

O funcionamento de qualquer sistema de aquecimento está associado a uma mudança constante nos indicadores do refrigerante - a temperatura e a pressão nas tubagens. Portanto, o cálculo do aquecimento pelo volume do edifício permitirá completar corretamente o fornecimento de calor, com base nas características da casa. Além disso, deve-se levar em consideração a dependência direta da eficiência do trabalho com os medidores atuais da balsa. Uma vez que você mesmo pode calcular o volume de água no sistema de aquecimento, este procedimento é recomendado para ser executado a fim de evitar as seguintes situações:

• Modo de operação térmico real incorreto, que não corresponde ao calculado;
• Distribuição desigual de calor sobre dispositivos de aquecimento;
• Situações de emergência. Afinal, como calcular o volume de um tanque de expansão para aquecimento, se a capacidade total de dutos e baterias não é conhecida.

Para minimizar a ocorrência dessas situações, o volume do sistema de aquecimento e seus componentes devem ser calculados em tempo hábil.

Os cálculos dos parâmetros de fornecimento de calor são realizados antes mesmo do trabalho de instalação. Eles servem de base para a seleção de componentes.

Cálculo do volume do refrigerante em tubulações e caldeira

O ponto de partida para o cálculo das características técnicas dos componentes é o cálculo do volume de água do sistema de aquecimento. Na verdade, é a soma da capacidade de todos os elementos, desde o trocador de calor da caldeira até as baterias.

Como calcular você mesmo o volume do sistema de aquecimento, sem o envolvimento de especialistas ou o uso de programas especiais? Para fazer isso, você precisa de um layout dos componentes e suas características gerais. A capacidade total do sistema será determinada por esses parâmetros.

O volume de água na tubulação

Uma parte significativa da água está localizada em dutos. Eles ocupam uma grande parte no esquema de fornecimento de calor. Como calcular o volume do refrigerante no sistema de aquecimento e quais características das tubulações você precisa saber para isso? O mais importante deles é o diâmetro da linha. É ele quem vai determinar a capacidade da água nas tubulações. Para calcular, basta tirar os dados da tabela.

Tubos de vários diâmetros podem ser usados ​​no sistema de aquecimento. Isso é especialmente verdadeiro para circuitos coletores. Portanto, o volume de água no sistema de aquecimento é calculado usando a seguinte fórmula:

Vtot = Vtr1 * Ltr1 + Vtr2 * Ltr2 + Vtr2 * Ltr2 ...

Onde Vtot - capacidade total de água em dutos, l,Vtr - o volume do refrigerante em 1 lm. tubos de um certo diâmetro,Ltr - o comprimento total da linha com uma determinada seção.

Juntos, esses dados permitirão calcular a maior parte do volume do sistema de aquecimento. Mas, além dos tubos, existem outros componentes do fornecimento de calor.

Para tubos de plástico, o diâmetro é calculado de acordo com as dimensões das paredes externas, e para tubos de metal - de acordo com as internas. Isso pode ser significativo para sistemas térmicos de longa distância.

Cálculo do volume da caldeira de aquecimento

O volume correto da caldeira de aquecimento só pode ser consultado nos dados do passaporte técnico. Cada modelo deste aquecedor tem suas próprias características exclusivas, que muitas vezes não se repetem.

A caldeira pode ser grande. Isso é especialmente verdadeiro para modelos de combustível sólido. Na verdade, o refrigerante não ocupa todo o volume da caldeira de aquecimento, mas apenas uma pequena parte dela. Todo o líquido está localizado em um trocador de calor - uma estrutura necessária para transferir energia térmica da zona de combustão do combustível para a água.

Se a instrução do equipamento de aquecimento foi perdida, a capacidade aproximada do trocador de calor pode ser considerada para erros de cálculo. Depende da potência e do modelo da caldeira:

• Os modelos de chão podem conter de 10 a 25 litros de água. Em média, uma caldeira a combustível sólido de 24 kW contém cerca de 20 litros em um trocador de calor. refrigerante;
• Os a gás fixados na parede têm menos capacidade - de 3 a 7 litros.

Levando em consideração os parâmetros de cálculo do volume do refrigerante no sistema de aquecimento, a capacidade do trocador de calor da caldeira pode ser desprezada. Este indicador varia de 1% a 3% do fornecimento total de calor de uma casa particular.

Sem a limpeza periódica do aquecimento, a seção transversal do tubo e o diâmetro interno das baterias são reduzidos. Isso afeta a capacidade real do sistema de aquecimento.

Cálculo do volume do tanque de expansão para aquecimento

Para o funcionamento seguro do sistema de aquecimento, é necessário instalar um equipamento especial - um respiradouro, uma válvula de drenagem e um tanque de expansão. Este último é projetado para compensar a expansão térmica da água quente e reduzir a pressão crítica aos valores normais.

Tanque fechado

O volume real do vaso de expansão para o sistema de aquecimento não é constante. Isso se deve ao seu design. Para circuitos fechados de fornecimento de calor, são instalados modelos de membrana, divididos em duas câmaras. Um deles está cheio de ar com um certo indicador de pressão. Deve ser menos que crítico para o sistema de aquecimento em 10% -15%. A segunda parte é preenchida com água de um tubo ramificado conectado à rede elétrica.

Para calcular o volume do tanque de expansão no sistema de aquecimento, é necessário descobrir o seu fator de enchimento (Kzap). Este valor pode ser obtido dos dados da tabela:

Além deste indicador, será necessário determinar adicionais:

• O coeficiente normalizado de expansão térmica da água a uma temperatura de + 85 ° C, E - 0,034;
• O volume total de água no sistema de aquecimento, C;
• Inicial (Rmin) e máximo (Rmax) pressão em tubos.

Outros cálculos do volume do tanque de expansão para o sistema de aquecimento são realizados de acordo com a fórmula:

Se anticongelante ou outro líquido não congelante for usado no fornecimento de calor, o valor do coeficiente de expansão será 10-15% maior. De acordo com este método, a capacidade do tanque de expansão no sistema de aquecimento pode ser calculada com grande precisão.

O volume do tanque de expansão não pode ser incluído no fornecimento de calor total. Esses são valores dependentes que são calculados em uma ordem estrita - primeiro o aquecimento e só depois o tanque de expansão.

Tanque de expansão aberto

Para calcular o volume de um tanque de expansão aberto em um sistema de aquecimento, você pode usar uma técnica menos demorada. Menos exigências são impostas a ele, pois na verdade é necessário controlar o nível do refrigerante.

O principal fator é a expansão térmica da água à medida que sua taxa de aquecimento aumenta. Este indicador é de 0,3% para cada + 10 ° С. Conhecendo o volume total do sistema de aquecimento e o modo de funcionamento térmico, pode-se calcular o volume máximo do tanque. Deve ser lembrado que ele só pode ser enchido com 2/3 de refrigerante. Suponha que a capacidade dos tubos e radiadores seja de 450 litros e a temperatura máxima seja de + 90 ° C. Em seguida, o volume recomendado do tanque de expansão é calculado usando a seguinte fórmula:

Vtank = 450 * (0,003 * 9) / 2/3 = 18 litros.

Recomenda-se aumentar o resultado obtido em 10-15%. Isso se deve a possíveis alterações no cálculo total do volume de água no sistema de aquecimento ao instalar baterias e radiadores adicionais.

Se um tanque de expansão aberto executa as funções de monitoramento do nível de refrigerante, seu nível de enchimento máximo é determinado pelo tubo de ramificação lateral adicional instalado.

Cálculo do volume de radiadores e baterias de aquecimento

Para realizar um cálculo preciso, você precisa saber o volume de água no radiador de aquecimento. Este indicador depende diretamente do desenho do componente, bem como de seus parâmetros geométricos.

Assim como no cálculo do volume de uma caldeira de aquecimento, o líquido não preenche todo o volume do radiador ou da bateria. Para isso, a estrutura conta com canais especiais por onde flui o refrigerante. O cálculo correto do volume de água no radiador de aquecimento pode ser realizado somente após a obtenção dos seguintes parâmetros do dispositivo:

• Distância centro a centro entre as tubulações diretas e de retorno para a bateria. Pode ser 300, 350 ou 500 mm;
• Material de fabricação. Nos modelos de ferro fundido, o enchimento de água quente é muito maior do que nos modelos bimetálico ou alumínio;
• O número de seções da bateria.

É melhor descobrir o volume exato de água no radiador de aquecimento na ficha técnica. Mas se isso não for possível, você pode levar em consideração os valores aproximados. Quanto maior for a distância centro a centro da bateria, maior será o volume do refrigerante que caberá nela.

Para calcular o volume total de água em um sistema de aquecimento com radiadores de painel de metal, você deve descobrir seu tipo. Sua capacidade depende do número de planos de aquecimento - de 1 a 2:

• Para 1 tipo de bateria, a cada 10 cm há 0,25 volume de refrigerante;
• Para o tipo 2, esse número aumenta para 0,5 litros por 10 cm.

O resultado obtido deve ser multiplicado pelo número de seções ou pelo comprimento total do radiador (metal).

Para o cálculo correto do volume de um sistema de aquecimento com radiadores de design não padrão, o método acima não pode ser usado. O seu volume só pode ser obtido junto do fabricante ou do seu representante oficial.

Cálculo do volume do acumulador de calor

Em alguns sistemas de aquecimento, elementos auxiliares são instalados, os quais também podem ser parcialmente preenchidos com refrigerante. O mais amplo deles é o acumulador de calor.

O problema de calcular o volume total de água no sistema de aquecimento com este componente é a configuração do trocador de calor. Na verdade, o acumulador de calor não é abastecido com água quente do sistema - é usado para aquecê-lo com o líquido nele contido. Para um cálculo correto, você precisa conhecer o projeto do pipeline interno. Infelizmente, os fabricantes nem sempre indicam esse parâmetro. Portanto, você pode usar uma metodologia de cálculo aproximada.

Antes de instalar o acumulador de calor, sua tubulação interna é preenchida com água. A sua quantidade é calculada de forma independente e considerada no cálculo do volume total de aquecimento.

Caso o sistema de aquecimento esteja sendo modernizado, novos radiadores ou tubulações sejam instalados, deve ser realizado um recálculo adicional do seu volume total.Para fazer isso, você pode pegar as características dos novos dispositivos e calcular sua capacidade usando os métodos descritos acima.

Como exemplo, você pode se familiarizar com o método de cálculo do tanque de expansão: