Oberoende beräkning av värmesystemets komponenter: cirkulationspumpar, pannor och radiatorer

Utformningen av alla värmesystem börjar med beräkningen av dess grundläggande parametrar. Först och främst gäller detta den optimala belastningen på värmetillförseln. Innan du köper nödvändig utrustning bör du därför beräkna värmeanläggningens effekt: pannor, radiatorer, pumpar, batterier.

Varför behöver du en värmeberäkning

Den avgörande uppgiften att utföra beräkningar är att optimera ytterligare kostnader. Värmepannans minsta möjliga effekt påverkar direkt energibärarens förbrukning. Men besparingarna bör ligga inom rimliga gränser.

Huvudsyftet med värmetillförsel är att upprätthålla en behaglig temperaturnivå i bostäder. Detta påverkas av den nominella effekten hos värmeelement i gjutjärn, byggnadens värmeförlust och pannans parametrar.

För korrekt val av utrustning bör du beräkna parametrarna korrekt. Detta kan göras med hjälp av specialprogram eller oberoende med hjälp av vissa formler.

Dessutom rekommenderar experter att beräkna effekten för värmepannan och andra systemkomponenter för följande:

• Planering av inköp av utrustning... Ju högre pannans nominella effekt eller batteriets värmeavledning, desto högre kostnad. Som ett resultat kommer detta att påverka budgeten för hela evenemanget för arrangemang av värmeförsörjning;
• Korrekt schemaläggning av systembelastningen... Korrekt beräkning av pumpeffekten för uppvärmning gör att du kan ta reda på den maximala och minsta belastningen på utrustningen när externa faktorer förändras - temperaturen utanför, i husets rum;
• Systemmodernisering... Om uppvärmningskostnaderna är höga är det högsta prioritet att sänka dem för att minimera underhållet. För att göra detta, beräkna effekten av värmebatteriet och andra komponenter.

Efter att ha beslutat att utan att beräkna grunddata är det omöjligt att börja köpa material och komponenter för att ordna värmeförsörjning, bör man välja beräkningsmetoder. Först kännetecknas egenskaperna för varje komponent separat - pannan, kylarpumpen. Därefter matas deras parametrar in i värmeprogrammet och kontrolleras igen. Samma metod används för att beräkna växthusets uppvärmning.

Den typ av energibärare som används påverkar beräkningen av en gasvärmepanna. Det är nödvändigt att i förväg bestämma vilken typ av gas som ska användas - huvud eller flytande.

Bestämning av värmeförlust hemma

I det första steget är det nödvändigt att korrekt beräkna mängden värme som kommer att gå genom byggnadens ytterväggar, fönster och dörrar. Driften av värmeförsörjningen måste kompensera för dessa förluster och baserat på erhållna data kommer en ytterligare beräkning av cirkulationspumpens kapacitet för uppvärmning, panna och batterier att utföras.

Den definierande parametern är värmeöverföringsmotståndet hos väggar och fönsterkonstruktioner. Detta är den omvända indikatorn för materialens värmeledningsförmåga. Det är omöjligt att välja effekt från värmepannan utan att känna till dessa värden. Innan du börjar beräkningarna bör du därför ta reda på väggarnas tjocklek och det material de är gjorda av.

Vi rekommenderar att du bekantar dig med innehållet i SNiP II-3-79 samt SNiP 23-02-2003.Dessa dokument visar standardvärdena för värmeöverföringsmotståndet för olika regioner i Ryssland. Att känna till dem kan du lösa frågan om hur man beräknar effekten av en värmeradiator. Varje material har ett specifikt värmeöverföringsvärde. Uppgifter om de vanligaste för byggandet av bostadshus kan hämtas från standardtabeller.

Men det räcker inte för att ytterligare beräkna kraften hos stålvärmare. Dessutom måste du veta tjockleken på varje typ av material som används för att bygga väggar. Förhållandet mellan detta värde och värmeöverföringskoefficienten är det önskade värdet:

R = D / A

Var R - motstånd mot värmeöverföring;D - materialtjocklek;Λ - motstånd mot värmeöverföring.

I framtiden kommer detta att användas för att beräkna värmepannans erforderliga effekt. Detta beräkningssteg rekommenderas. Bara genom att känna till väggarnas faktiska motstånd kan du bestämma hela värmesystemets märkeffekt.

Beräkningen tar inte hänsyn till vindrosegenskapen för varje specifik region. Uppgifterna om det påverkar endast beräkningen för byggnader med flera våningar.

Funktioner för att beräkna effekten av olika värmepannor

För korrekt val av värmepannans effekt bestäms de i förväg med plats för installation, typ av värmesystem (öppen, stängd) och vilken typ av bränsle som används. Dessutom beaktas husets totala yta och dess volym. Med dessa data kan du göra beräkningarna på flera sätt.

Det enklaste sättet att beräkna effektvärdena för din värmeutrustning är att bara använda husets yta. För detta tas standardförhållandet att för uppvärmning av 10 m² av rummet måste 1 kW termisk energi förbrukas. Denna metod fungerar bara för byggnader med god värmeisolering och standard takhöjder. Dess nackdel är dess stora fel. Så för ett hus med en yta på 150 m², enligt beräkningen av värmepannans effekt, måste du välja en 15 kW-modell.

Dessutom tillämpas en korrigeringsfaktor, som beror på byggnadens läge. Då kommer den slutliga formeln för att beräkna effekten av en gaspanna att se ut så här:

W = (S / 10) * K

Var W - pannans nominella effekt;S - husets område;K - korrigeringsfaktor.

För de centrala regionerna i Ryssland K = 0,13; för nordliga breddgrader varierar värdet från 0,15 till 0,2. Vid val av värmepannans effekt för de södra regionerna är K = 0,08.

Exakta beräkningar kan endast göras efter en preliminär bestämning av väggarnas värmeöverföringskoefficient. Denna teknik har beskrivits ovan. Till att börja med hittar vi temperaturskillnaden mellan den uppvärmda luften ute och i huset - Δt. Då är det nödvändigt att bestämma värmeförlusten. De finns med formeln:

P = At ​​/ R

Var R - värmeförlust hemma;At - temperaturskillnad;R - motståndskoefficient mot värmeöverföring.

Vidare är det nödvändigt att multiplicera ytan av ytterväggarna med värmeförluster för att beräkna en gasvärmepanna. Som ett exempel, låt oss ta ett hus med en väggarea på 127 m², koefficienten för värmeöverföringsmotstånd är 0,502. Det optimala värdet på Δt bör vara 55. I detta fall kommer värmeförlusten per m2 att vara lika med:

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

Baserat på detta kan värmepannans effekt beräknas:

W = 127 * 108 = 13,7 kW

I det följande bestäms belastningen på värmesystemet vid olika värden på At. Det rekommenderas att välja en utrustningsmodell med en liten effektreserv - 10-15%. Detta gör det möjligt att utöka värmetillförseln utan att byta panna och radiatorer.

För lägenheter med normal isolering kan du ta förhållandet mellan 41 W värme per 1 m³ rumsvolym i en panelbyggnad och 38 W i en tegelbyggnad. Om väggarna var isolerade måste du göra ovanstående beräkning.

Beräkning av effekten för radiatorer och värmebatterier

Men förutom pannan påverkar de tekniska egenskaperna hos andra komponenter värmeförsörjningens funktion. Därför måste du veta hur man beräknar värmebatteriets effekt. I själva verket sker värmeöverföring av energi från varmvatten till inomhusluft i den.

För att beräkna effekten av värmebatterier är det nödvändigt att faktiskt bestämma deras värmeöverföring. Detta är namnet på processen att överföra värme från en uppvärmd kropp till luft in i rummet. Det finns flera faktorer som påverkar denna siffra. Det viktigaste är tillverkningsmaterialet. Ju lägre värmeöverföringsmotståndet för batteriet, desto lägre värmeförlust. Men tillsammans med detta måste man ta hänsyn till effekten av energilagring. Detta observeras i gjutjärnstrukturer. Eftersom det är nödvändigt att känna till nivån på fyllningen med varmvatten för att beräkna värmebatteriets effekt, bör strukturens totala yta beräknas. Den totala värmeöverföringen beror också på detta.

För beräkningar är det nödvändigt att bestämma Δt enligt följande formel:

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

Var Tpod, Tobr och TPom - temperaturer i flödet, returledningarna och i rummet.

För att beräkna effekten av värmeelement av gjutjärn behöver du värmeledningskoefficienten för ett specifikt material och den totala ytan av strukturerna. Den första kan tas från standardtabeller. För bimetallmodeller tas stålkärnorna i rörledningarna och aluminiumuppvärmningsytan med i beräkningen när värmeelementets effekt beräknas.

Beräkningen utförs enligt följande formel:

Q = Δt * k * S

Var F - kylarens specifika värmekapacitet;TILL - värmekonduktivitetskoefficient;S - strukturens totala yta.

På så sätt kan du beräkna värmebatteriets effekt. I praktiken är detta dock svårt, eftersom flera faktorer förblir okända - den faktiska väggtjockleken, ytterligare element som används vid tillverkningen. Vid beräkningen av värmebatteriets effekt tas inte heller hänsyn till värmeförluster i rummet.

De flesta tillverkare anger den nominella effekten i kylarpasset. Men detta görs endast för ett termiskt läge för uppvärmning. Med utgångspunkt från produktens passdata kan du därför exakt beräkna effekten hos värmeförsörjningselementet.

Den faktiska värmeavledningen på batteriet beror på korrekt installation. Vid beräkning av kraften hos värmeelement av stål beaktas inte deras placering i förhållande till fönsterbrädan, golvet och väggarna i rummet.

Beräkning av cirkulationspumpens effekt

I slutna värmeförsörjningssystem tvingas vätskecirkulationen. Innan du beräknar pumpens effekt för uppvärmning är det nödvändigt att upprätta ett värmeförsörjningsdiagram. Först då kan du börja räkna.

Det finns flera parametrar som bestämmer de viktigaste egenskaperna hos denna värmekomponent. Pumpens funktion syftar till att öka kylvätskans rörelseshastighet i systemet. Dessutom bör det inte skapa för höga hydrauliska belastningar och öka buller. Det är därför det är så viktigt att korrekt beräkna pumpeffekten för uppvärmning.

För att utföra beräkningar måste du känna till följande egenskaper hos utrustningen:

• Prestanda... Den karakteriserar mängden värme som överförs per tidsenhet genom rörledningar med en cirkulationspump;
• Hydrauliskt motstånd... Detta är tryckförlusten i ledningarna på grund av friktion av vatten mot den inre ytan av värmetillförselkomponenterna. Vid beräkning av effekten för en pump för uppvärmning är denna indikator en av de avgörande, eftersom kylvätskans flödeshastighet beror på den;
• Energiförbrukning... Specificeras av tillverkaren i enhetens pass. Det bestäms av egenskaperna hos den elmotor som är ansluten till pumprotorn.

I det första steget för beräkning av effekten hos cirkulationspumpen för uppvärmning bör kapaciteten beräknas.För att göra detta måste du ta reda på vilken värmeförsörjningssystem som krävs. Prestationsberäkningar utförs med följande formel:

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

Var F - enhetsprestanda;R - beräknad termisk effekt, W;Tpod och Tob - temperaturen på vattnet i uppvärmningsflödes- och returledningarna.

Den viktigaste faktorn som påverkar pumpens prestanda är systemets termiska kapacitet. Det är bäst att beräkna det så exakt som möjligt för att undvika att köpa en enhet med olämpliga parametrar. Värmebärarens egenskaper påverkar också beräkningen av pumpeffekten för värmeförsörjningen. Vid användning av frostskyddsmedel måste den nominella indikatorn ökas med 10-15%, eftersom deras densitet är mycket högre än destillerat vatten.

Cirkulationspumpens hydrauliska motstånd bestäms av följande formel:

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

Var R1 ochR2 - tryckförlust i ledningens tillförsel- och retursektioner;L1 och L2 - rörledningens längd;Z1 och Z2 - hydrauliskt motstånd hos systemkomponenter.

Den sista indikatorn för beräkning av pumpens effekt för värmetillförsel kan hämtas från enhetens pass. Om det inte finns någon rekommenderas det att använda data från tabellen.

Tillverkare anger hydrauliskt motstånd i termer av vattnets kolonn. De där. detta är en indikator på kraften som kan höja vatten i ett vertikalt rör till en viss nivå.

Vid beräkning av effekten hos en cirkulationspump för värmeförsörjning beaktas inte förekomsten av flera hastighetslägen. Även om det i praktiken är att använda denna funktion av enheten är det möjligt att optimera kylvätskans rörelsehastighet och därigenom balansera hela systemet.

Är det svårt att göra en exakt beräkning av uppvärmningen av ett hus eller växthus på egen hand? Förutom ovanstående metoder rekommenderas att man använder specialprogram för värmetillförsel. Detta gör att du kan verifiera resultaten och uppnå maximal noggrannhet i beräkningarna.

Videomaterialet visar ett exempel på beräkning av värmeeffekt med hjälp av ett specialprogram: