Základné parametre a metódy výpočtu vykurovania

GOST R 54860-2011 reguluje potrebu výpočtov pri organizovaní komunikácií zásobovania teplom. Pred usporiadaním vedenia musí vlastník určiť požadované parametre kotla a batérií. Výpočty vykurovania sa tiež vykonávajú na stanovenie energetickej účinnosti zariadenia a pravdepodobných tepelných strát.

Konštrukčné parametre

Technológia výpočtu umožňuje zvoliť vykurovací systém, ktorý je vhodný z hľadiska výkonu a dĺžky pre dom alebo byt. Výpočet sa vykonáva na základe niekoľkých počiatočných hodnôt:

• plocha budovy, jej výška od stropu po podlahu, vnútorný objem;
• druh objektu a prítomnosť ďalších budov vedľa neho;
• materiály na stavbu strechy, podlahy a stropu;
• počet okenných a dverných otvorov;
• zamýšľané použitie častí domu;
• trvanie vykurovacej sezóny a priemerná teplota v danom období;
• vlastnosti veternej ruže a geografia oblasti;
• pravdepodobná teplota v miestnosti;
• špecifiká miest pripojenia na plyn, elektrinu a vodu.

Je potrebné brať do úvahy izoláciu dverí, okien a stien.

Výpočty podľa objemu miestností

Výpočet vykurovania, ktorý sa robí podľa objemu obytného priestoru, sa líši podľa presnosti údajov. Je vhodné zvážiť to na príklade: dom s rozlohou 80 m2 v moskovskom regióne s výškou stropu 3 m, 6 oknami a 2 dverami, ktoré sa otvárajú smerom von. Algoritmus akcií bude nasledovný:

1. Výpočet celkového objemu budovy. Parametre každej miestnosti sú zhrnuté alebo je použitý všeobecný princíp - 80x3 = 240 m3.
2. Počítam počet otvorov vychádzajúcich - 6 okien + 2 dvere = 8.
3. Stanovenie regionálneho koeficientu pre moskovský región, ktorý patrí do stredného pásma Ruskej federácie. Bude to 1.2. Hodnotu pre ďalšie regióny nájdete v tabuľke.

4. Počíta sa s vidieckou chatou. Prvá získaná hodnota sa vynásobí 60: 240x60 = 14 400.
5. Násobenie regionálnymi korekciami. 14 400 x 1,2 = 17 280.
6. Vynásobte počet okien 100, dverí 200 a súčet výsledku: 6x100 + 2x200 = 1000.
7. Sčítanie údajov získaných v etapách č. 5 a č. 6: 17 280 + 1 000 = 18 280.

Výkon vykurovacieho systému sa bude rovnať 18 280 W bez zohľadnenia materiálov nosných stien, podláh a tepelnoizolačných vlastností domu. Vo výpočtoch nie je žiadna korekcia prirodzeného vetrania, takže výsledok bude približný.

Výpočty podľa počtu poschodí

Obyvatelia bytového domu platia za energie v závislosti od počtu podlaží. Čím je dom vyšší, tým je jeho kúrenie lacnejšie. Z tohto dôvodu je výpočet vykurovacieho systému viazaný na výšku stropov:

• nie viac ako 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.

Komunikáciu môžete vypočítať pomocou vzorca N = (S * H ​​* 41) / Ckde:

• N - počet článkov chladiča;
• S je plocha domu;
• C. - tepelný výkon jednej batérie uvedený v pase;
• H - výška miestnosti;
• 41 Watt - teplo spotrebované na vykurovanie 1 m3 (empirická hodnota).

Pri výpočtoch sa zohľadňuje aj podlažie bydliska, umiestnenie miestností, prítomnosť podkrovia a jeho tepelná izolácia.

Pre priestory na prvom poschodí trojpodlažnej budovy je stanovený koeficient 0,82.

Výber vykurovacieho kotla

Vykurovacie jednotky sú podľa účelu použitia jednookruhové a dvojkruhové, môžu byť inštalované na stenu alebo na podlahu. Kotly sa tiež líšia typom paliva.

Úpravy plynu

Výrobcovia vyrábajú rôzne zariadenia, takže pri výbere by ste mali venovať pozornosť nasledujúcim faktorom:

• Účel inštalácie vykurovacích komunikácií. Na vykurovanie sa používajú jednookruhové možnosti, dvojokruhové možnosti so zabudovaným kotlom na 150 - 180 litrov môžu poskytnúť domu teplú vodu a ohriať ju.
• Počet výmenníkov tepla v dvojkruhovom modeli. Jediný bithermálny prvok ohrieva vodu ako nosič tepla a zdroj dodávky teplej vody súčasne. Vo verziách s dvomi sa na vykurovanie používa primárne kúrenie, sekundárne na ohrev TÚV.
• Materiál výmenníka tepla. Liatina dlho akumuluje teplo a nekoroduje, oceľ je prakticky necitlivá na teplotné výkyvy.
• Typ spaľovacej komory. Otvorená komora pracuje na prirodzenom ťahu, preto kotol potrebuje samostatnú miestnosť s dobrým vetraním. Uzavretá jednotka odstraňuje produkty spaľovania cez koaxiálny vodorovný komín.
• Vlastnosti zapaľovania. V režime elektrického zapaľovania bude knôt horieť nepretržite, ale zariadenie na svoju činnosť potrebuje elektrinu. Modely s piezo zapaľovaním sú nezávislé, ale zapínajú sa ručne.

Kondenzačné plynové jednotky s ekonomizérom vody sa líšia výkonom, ale poplatok za palivo je takmer dvojnásobný.

Elektrické modely

Zariadenia sa vyznačujú takmer tichým chodom, kompaktnosťou a bezpečnou prevádzkou. Majitelia domov a letných chát si môžu kúpiť úpravy:

• Na rúrkových vykurovacích telesách. Zariadenia s vykurovacími prvkami sú vhodné na montáž na stenu, automatizované, ale často sa rozpadajú kvôli stupnici.
• Na elektródy. Malé zariadenia pripojené k okruhu dvoch alebo viacerých batérií. Kotol je efektívny, vybavený nastavením teploty, ale je citlivý na chladiacu kvapalinu.
• Indukcia. Vďaka systému ochrany proti prehriatiu rýchlo zohrejú chladiacu kvapalinu a majú účinnosť 97%.

Indukčné kotly sú drahé zariadenie.

Kombinované jednotky

Vykurujú akúkoľvek oblasť, môžu pracovať v univerzálnom režime a na dva alebo tri druhy paliva. Typ napájania si vyberá užívateľ:

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

Jeden typ palivových zdrojov je hlavný, druhý je pomocný, ktorý neohrieva dom, ale iba udržuje normálny teplotný režim.

Kotly na tuhé palivá

Pracujú na dreve, pilinách, uhlí, kokse, špeciálnych briketách, vyznačujú sa bezpečnosťou a ľahkým použitím. V súkromnom dome môžete vyzdvihnúť jednotky:

• Klasické. Fungujú na princípe priameho spaľovania, pec sa musí plniť každých 5-6 hodín.
• Pyrolýza. Pracujú na princípe dodatočného spaľovania zvyškových plynov v špeciálnej komore. Palivo sa načerpá každých 12-14 hodín.

Zariadenia vyžadujú komín s dobrým ťahom a sú inštalované v samostatnej miestnosti. Používateľ musí pravidelne čistiť spaľovaciu komoru od sadzí a dechtu.

Zariadenia na kvapalné palivo

Pracujú na naftu, preto sú umiestnené v samostatnej miestnosti. Kotolňa je vybavená digestorom a kvalitným ventilačným systémom. Ťažký olej sa skladuje v zapečatených nádobách v samostatnej miestnosti. Všetky zariadenia na kvapalné palivo sú automatizované, produktívne a majú veľkú silu.

Vlastnosti výpočtu tepelných strát

Najčastejšie teplo závisí od materiálu podlahy, povrchu stropu, stien, počtu otvorov a charakteristík izolácie. Je možné vypočítať autonómne vykurovanie s prihliadnutím na tepelné straty v súkromnom dome na príklade rohovej miestnosti s rozlohou 18 m2 a objemom 24,3 m3. Nachádza sa na 1. poschodí, má stropy 2,75 m a 2 vonkajšie steny z 18 cm hrubého dreva so sadrokartónovým plášťom a tapetami. Izba má 2 okná s rozmermi 1,6x1,1 m. Podlaha je drevená, zateplená, s podzemným podlažím.

Výpočet povrchovej plochy:

• Vonkajšia stena bez okien - S1 = (6 + 3) x 2,7 - 2 × 1,1 × 1,6 = 20,78 m2.
• Okná - S2 = 2 × 1,1 × 1,6 = 3,52 m2.
• Poschodie - S3 = 6 × 3 = 18 m2.
• Strop - S4 = 6 × 3 = 18 m2.

Výpočet tepelných strát povrchov, Q1:

• Vonkajšia stena - 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 strát sčítaním údajov. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 W.

Celková strata tepla jednej miestnosti v chladnom dni je -2,81 kW, to znamená, že rovnaké množstvo tepla sa dodáva dodatočne.

Hydraulický výpočet

Hydrauliku kúrenia položenú v súkromnom dome môžete vypočítať, ak viete:

• konfigurácia vedenia, typ potrubia a tvarovky;
• priemer rúr v hlavných častiach;
• tlakové parametre v rôznych zónach;
• strata tlaku tepelným nosičom;
• spôsob hydraulického pripojenia vykurovacích prvkov siete.

Môžete napríklad použiť gravitačné dvojrúrkové vedenie s nasledujúcimi parametrami:

• vypočítané tepelné zaťaženie - 133 kW;
• teploty - tg = 750 stupňov, tо = 600 stupňov;
• projektovaný prietok chladiacej kvapaliny - 7,6 metrov kubických za hodinu;
• spôsob pripojenia k kotlu - hydraulický horizontálny rozdeľovač;
• konštantná teplota udržiavaná automatizáciou po celý rok - 800 stupňov;
• prítomnosť regulátora tlaku - na vstupe každého z distribútorov;
• typ potrubia - kovoplastový rozvod, oceľ na dodávku tepla.

Pre pohodlie výpočtov môžete použiť niekoľko online programov alebo špeciálnu kalkulačku. HERZ C.O. 3,5 čísla podľa metódy lineárnej straty tlaku, DanfossCO je vhodný pre systémy s prirodzenou cirkuláciou. Pri výpočte musíte zvoliť parametre pre teplotu - stupne Kelvina alebo Celzia.

Priemer potrubia

Rozdiel medzi teplotou chladenej a horúcej chladiacej kvapaliny v dvojrúrkovom systéme je 20 stupňov. Rozloha miestnosti je 18 štvorcov, stropy sú vysoké 2,7 m, cirkulácia vykurovacieho systému núteného typu. Výpočty sa vykonávajú takto:

1. Určenie priemerných údajov. Spotreba energie je 1 kW na 30 m3, rezerva tepelného výkonu je 20%.
2. Výpočet objemu miestnosti. 18 x 2,7 = 48,6 m3.
3. Stanovenie nákladov na energiu. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
4. Nájdenie energetických rezerv v chladnom počasí. 1,62 x 20% = 0,324 kW.
5. Výpočet celkového výkonu. 1,62 + 0,324 = 1,944 kW.

Vhodný priemer potrubia nájdete v tabuľke.

Hodnota celkového výkonu musí byť zvolená čo najbližšie k výsledku výpočtu.

Parametre tlaku

Celková tlaková strata je tlaková strata v každej sekcii. Táto hodnota sa počíta ako súčet trecích strát pohybujúceho sa nosiča tepla a miestneho odporu. Algoritmus počítania:

1. Vyhľadajte miestny tlak na danom mieste pomocou vzorca Darcy-Weisbach.
2. Vyhľadajte koeficient hydraulického trenia pomocou Alshutlovho vzorca.
3. Pomocou tabuľkových údajov zohľadňujúcich materiál potrubia.

Kilogramy za hodinu sa dajú prepočítať na litre za minútu.

Hydraulické vyvažovanie

Hydraulické vyváženie je nevyhnutným krokom pri vyrovnávaní strát vody. Výpočty sa robia na základe návrhového zaťaženia, odporu a technických parametrov potrubí, miestneho odporu úsekov. Budete tiež musieť vziať do úvahy inštalačné vlastnosti ventilov.

Algoritmus pre výpočet technológie odporových charakteristík:

1. Výpočet tlakových strát na 1 kg / h chladiacej kvapaliny. Merajú sa v ∆P, Pa a sú úmerné druhej mocnine prietoku vody v časti G, kg / h.
2. Pomocou koeficientu miestneho odporu a súčtu všetkých parametrov.

Informácie a dynamický tlak v potrubí nájdete v pokynoch výrobcu.

Vlastnosti počítania počtu radiátorov

Na výpočet počtu prvkov vykurovacieho telesa je potrebné vziať do úvahy objem budovy, jej dizajnové vlastnosti, materiál steny a typ batérií. Napríklad: panelový dom s tepelným tokom 0,041 kW. Musíte si spočítať počet batérií pre miestnosť 6x4x2,5 m.

Algoritmus výpočtu:

1. Určenie objemu miestnosti. 6x4x2,5 = 60 m3.
2. Vynásobením plochy miestnosti tepelným tokom vypočítame optimálne množstvo tepelnej energie Q. 60 × 0, 041 = 2,46 kW.
3. Vyhľadajte počet sekcií N. Výsledok 2. stupňa sa vydelí prietokom tepla jedného radiátora. 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 úsekov.
4. Výber parametrov radiátora z tabuľky.

Najdlhšia životnosť liatinového vedenia je 10 rokov.

Výpočet výkonu kotla

Výpočet užitočného tepla na vykurovanie každej miestnosti zahŕňa výpočet výkonu vykurovacieho zariadenia. Keď ste sa to naučili, môžete vytvoriť optimálny teplotný režim. Výkon kotla sa počíta podľa vzorca Š = S x Wud / 10kde:

• S - ukazovateľ oblasti miestnosti;
• Drevo - parametre merného výkonu na 10 metrov kubických miestnosti.

Konkrétny indikátor napájania závisí od regiónu bydliska. Nachádza sa v tabuľke:

Príklad výpočtu tepelného výkonu kotla pripojeného na vykurovací systém pre miestnosť s rozlohou 100 metrov štvorcových v strednom regióne bude tento: 100x1,25 / 10 = 12 kW.

Často sa používa približný výpočet: kotol s výkonom 10 kW zahreje 100 m2.

Ako si vybrať vykurovacie zariadenia

Pokiaľ ide o vonkajší dizajn, vykurovacie zariadenia sú podobné, ale pri výbere je potrebné brať do úvahy dizajnové vlastnosti.

Konvekčné zariadenia

Ohrievače rýchlo generujú teplo cirkulujúcimi prúdmi vzduchu. Na spodnej časti konvektorov sú otvory pre prívod vzduchu, vo vnútri tela je vykurovací článok, ktorý ohrieva prúdy. Konvekčné zariadenie je:

• Plyn - pripojený k elektrickej sieti domu alebo valcu. Jednotky sú energeticky účinné, ale ich inštalácia musí byť koordinovaná s regulačnými orgánmi.
• Voda - spojená spodnou alebo bočnou cestou, sa rýchlo zohreje. Zariadenia nie sú vhodné pre miestnosti s vysokými stropmi.
• Elektrické - pripojené k sieti, majú účinnosť až 95%, nízku hlučnosť. Nevýhodou je vysoká spotreba energie.

Vykurovanie 10 m2 plochy konvektormi si vyžaduje 1 kWh energie.

Radiátorové systémy

Sú pripojené k vykurovacej sieti spodným, bočným alebo univerzálnym spôsobom. Vyrobené z týchto materiálov:

• Hliník je ľahký, rýchlo sa zahrieva a je tepelne náročný.Závitové pripojenie horného prívodného ventilu je nekvalitné.
• Bimetal - vybavený oceľovým jadrom a hliníkovým telom. Odolávajú vysokému tlaku, ale sú drahé.
• Liatina - majú vysokú tepelnú kapacitu a dlhé chladenie. Medzi nevýhody zariadení patrí pomalé zahrievanie a veľká váha.

Hliníkové batérie nevydržia kolísanie tlaku a nie sú vhodné do bytov.

Konvekčné radiátorové inštalácie

Sú realizované pripojením podlahy ohrievanej vodou a radiátorov a používajú sa vo vidieckych domoch v serverových regiónoch. Účinné na vykurovanie rohových alebo zasklených miestností. Pod okná je možné inštalovať sekčné (4-16 článkov) alebo panelové (jednodielne) batérie. Teplé podlahy v prvom poschodí sú pokryté keramickými dlaždicami, v druhom - akýmkoľvek materiálom.

Pravidlá inštalácie pre vykurovacie zariadenia

Regulačné požiadavky na inštaláciu sú uvedené v niekoľkých protokoloch SNiP a poskytujú:

1. Bezpečnostná regulácia teploty chladiča - nie viac ako 70 stupňov.
2. Vybratie batérií 10 cm od bočnej steny, 6 cm od podlahy, 5 cm od spodnej časti steny, 2,5 cm od omietky.
3. Prítomnosť menovitého tepelného toku je o 60 W nižšia ako vypočítaný.
4. Vytvára sa pripojenie v tej istej miestnosti.
5. Dostupnosť automatických nastavovacích ventilov v obytných priestoroch a manuálnych nastavení v kúpeľniach, kúpeľniach, šatniach, šatníkoch.
6. Dodržiavanie sklonu vložky pozdĺž pohybu chladiacej kvapaliny o 5-10 mm.
7. Závitové pripojenie hliníkových a medených zariadení.
8. Neustále plnenie systému chladiacou kvapalinou.

Dokumenty tiež zaznamenali potrebu preventívnej kontroly a čistenia zariadení od prachu pred začiatkom vykurovacieho obdobia a raz za 3 - 4 mesiace počas prevádzky.

Tepelný výpočet pre vykurovacie komunikácie sa vykonáva individuálne. Energetická efektívnosť, bezpečnosť a jednoduché použitie systému závisia od presnosti a presnosti výpočtov.