Các thông số cơ bản và phương pháp tính toán gia nhiệt

GOST R 54860-2011 quy định nhu cầu tính toán khi tổ chức thông tin liên lạc cung cấp nhiệt. Trước khi bố trí dây chuyền, chủ sở hữu phải xác định các thông số yêu cầu của lò hơi và ắc quy. Tính toán gia nhiệt cũng được thực hiện để thiết lập hiệu quả năng lượng của thiết bị và khả năng mất nhiệt.

Thông số thiết kế

Công nghệ tính toán cho phép bạn chọn hệ thống sưởi phù hợp về công suất và chiều dài cho ngôi nhà hoặc căn hộ. Tính toán được thực hiện dựa trên một số giá trị ban đầu:

• diện tích xây dựng, chiều cao từ trần đến sàn, thể tích bên trong;
• loại đối tượng và sự hiện diện của các tòa nhà khác bên cạnh nó;
• vật liệu xây dựng mái, sàn và trần nhà;
• số lượng cửa sổ và cửa ra vào;
• mục đích sử dụng của các bộ phận của ngôi nhà;
• thời gian của mùa nóng và nhiệt độ trung bình trong một thời kỳ nhất định;
• đặc điểm của gió tăng và vị trí địa lý của khu vực;
• nhiệt độ phòng có thể xảy ra;
• quy định cụ thể các điểm đấu nối cấp khí, cấp điện, cấp nước.

Cách nhiệt của cửa ra vào, cửa sổ và tường phải được tính đến.

Tính toán theo khối lượng phòng

Tính toán cho hệ thống sưởi, được thực hiện theo thể tích của không gian sống, được phân biệt bởi độ chính xác của dữ liệu. Nên xem xét nó bằng cách sử dụng một ví dụ: một ngôi nhà 80 m2 ở vùng Matxcova với trần cao 3 m, 6 cửa sổ và 2 cửa ra vào mở ra ngoài. Thuật toán của các hành động sẽ như sau:

1. Tính toán tổng khối lượng của tòa nhà. Các thông số của mỗi phòng được tổng hợp hoặc sử dụng nguyên tắc chung - 80x3 = 240 m3.
2. Đếm số cửa đi ra ngoài - 6 cửa sổ + 2 cửa ra vào = 8.
3. Xác định hệ số khu vực cho khu vực Matxcova, thuộc khu vực giữa của Liên bang Nga. Nó sẽ là 1,2. Giá trị cho các vùng khác có thể được tìm thấy trong bảng.

4. Tính cho một ngôi nhà nông thôn. Giá trị thu được đầu tiên được nhân với 60: 240x60 = 14.400.
5. Nhân theo vùng hiệu chỉnh. 14 400x1,2 = 17 280.
6. Nhân số cửa sổ với 100, số cửa ra vào với 200 và tổng kết quả: 6x100 + 2x200 = 1000.
7. Thêm dữ liệu thu được ở giai đoạn số 5 và số 6: 17 280 + 1000 = 18 280.

Công suất của hệ thống sưởi sẽ bằng 18.280 W mà không tính đến vật liệu của tường chịu lực, sàn và các đặc tính cách nhiệt của ngôi nhà. Không có hiệu chỉnh đối với thông gió tự nhiên trong các tính toán, vì vậy kết quả sẽ là gần đúng.

Tính toán theo số tầng

Cư dân của một tòa nhà chung cư trả tiền cho các tiện ích tùy thuộc vào số tầng. Nhà càng cao thì sưởi càng rẻ. Vì lý do này, việc tính toán hệ thống sưởi được gắn với chiều cao của trần nhà:

• không quá 2,5 m - hệ số 1;
• từ 3 ​​đến 3,5m - hệ số 1,05;
• từ 3,5 đến 4,5 - hệ số 1,1;
• từ 4,5 - hệ số 2.

Bạn có thể tính toán thông tin liên lạc bằng công thức N = (S * H ​​* 41) / CỞ đâu:

• N - số phần của bộ tản nhiệt;
• S là diện tích của ngôi nhà;
• C - sản lượng nhiệt của một pin, được chỉ ra trong hộ chiếu;
• H - chiều cao của phòng;
• 41 Watt - nhiệt lượng tiêu hao để sưởi ấm 1 m3 (giá trị thực nghiệm).

Các tính toán cũng tính đến tầng cư trú, vị trí của các phòng, sự hiện diện của tầng áp mái và khả năng cách nhiệt của nó.

Đối với mặt bằng ở tầng một của tòa nhà ba tầng, hệ số 0,82 được quy định.

Lựa chọn lò hơi gia nhiệt

Các thiết bị sưởi, tùy thuộc vào mục đích sử dụng, là mạch đơn và mạch kép, có thể được lắp đặt trên tường và đặt trên sàn. Nồi hơi cũng khác nhau về loại nhiên liệu.

Điều chỉnh khí

Các nhà sản xuất sản xuất các thiết bị khác nhau, vì vậy khi lựa chọn, bạn nên chú ý đến các yếu tố sau:

• Mục đích của việc cài đặt thông tin liên lạc sưởi ấm. Tùy chọn mạch đơn được sử dụng để sưởi ấm, tùy chọn mạch kép với nồi hơi tích hợp cho 150-180 lít có thể cung cấp nước nóng và sưởi ấm cho ngôi nhà.
• Số lượng bộ trao đổi nhiệt trong mô hình mạch kép. Phần tử bithermal duy nhất làm nóng nước như một chất mang nhiệt và một nguồn cung cấp nước nóng cùng một lúc. Trong các phiên bản có hai, hệ thống sưởi chính được sử dụng để sưởi ấm, thứ cấp được sử dụng để sưởi ấm hệ thống DHW.
• Vật liệu trao đổi nhiệt. Gang tích tụ nhiệt lâu và không bị ăn mòn, thép thực tế không nhạy cảm với sự dao động nhiệt độ.
• Loại buồng đốt. Buồng mở hoạt động dựa trên gió lùa tự nhiên, do đó lò hơi cần có một phòng riêng biệt với hệ thống thông gió tốt. Bộ phận kín loại bỏ các sản phẩm cháy thông qua một ống khói nằm ngang đồng trục.
• Tính năng đánh lửa. Ở chế độ đánh lửa bằng điện, bấc sẽ cháy liên tục, nhưng thiết bị cần có điện để hoạt động. Các mô hình có đánh lửa piezo là độc lập, nhưng được bật bằng tay.

Các đơn vị khí ngưng tụ với bộ tiết kiệm nước khác nhau về hiệu suất, nhưng phí nhiên liệu gần như tăng gấp đôi.

Mô hình điện

Các thiết bị được phân biệt bởi hoạt động gần như im lặng, nhỏ gọn và hoạt động an toàn. Chủ sở hữu các ngôi nhà và ngôi nhà mùa hè có thể mua các sửa đổi:

• Trên các yếu tố sưởi ấm hình ống. Các thiết bị có bộ phận làm nóng thích hợp để treo tường, tự động, nhưng thường bị hỏng do đóng cặn.
• Trên các điện cực. Các thiết bị nhỏ được kết nối với một mạch gồm hai hoặc nhiều pin. Lò hơi hoạt động hiệu quả, được trang bị cài đặt nhiệt độ, nhưng nhạy cảm với chất làm mát.
• Hướng dẫn. Được trang bị hệ thống bảo vệ quá nhiệt, chúng nhanh chóng làm nóng chất làm mát, có hiệu suất 97%.

Nồi hơi cảm ứng là thiết bị đắt tiền.

Các đơn vị kết hợp

Chúng làm nóng bất kỳ khu vực nào, chúng có thể hoạt động ở chế độ phổ thông và trên hai hoặc ba loại nhiên liệu. Loại nguồn điện do người dùng lựa chọn:

• nhiên liệu rắn + khí đốt;
• nhiên liệu rắn + điện;
• gas + điện;
• khí đốt + dầu diesel.

Một loại tài nguyên nhiên liệu là chính, loại thứ hai là phụ trợ, không làm nóng nhà mà chỉ duy trì một chế độ nhiệt độ bình thường.

Nồi hơi nhiên liệu rắn

Chúng làm việc trên gỗ, mùn cưa, than đá, than cốc, than đóng bánh đặc biệt, được phân biệt bởi tính an toàn và dễ sử dụng. Đối với một ngôi nhà riêng, bạn có thể chọn các đơn vị:

• Cổ điển. Lò hoạt động theo nguyên tắc đốt trực tiếp, cứ 5-6 giờ một lần lò phải được lấp đầy.
• Nhiệt phân. Chúng hoạt động dựa trên nguyên tắc đốt cháy các khí dư trong một buồng đặc biệt. Nhiên liệu được nạp sau mỗi 12-14 giờ.

Các thiết bị yêu cầu một ống khói có gió lùa tốt và được lắp đặt trong một phòng riêng biệt. Người sử dụng phải định kỳ vệ sinh buồng đốt khỏi muội và hắc ín.

Thiết bị nhiên liệu lỏng

Chúng chạy bằng nhiên liệu diesel, do đó chúng được đặt trong một căn phòng riêng biệt. Phòng nồi hơi được trang bị hệ thống hút mùi và hệ thống thông gió chất lượng cao. Dầu nặng được bảo quản trong các thùng kín ở một phòng riêng. Tất cả các thiết bị nhiên liệu lỏng đều được tự động hóa, năng suất cao và có công suất lớn.

Tính năng tính toán tổn thất nhiệt

Thông thường, nhiệt phụ thuộc vào vật liệu của sàn, bề mặt trần, tường, số lượng khe hở và đặc tính của vật liệu cách nhiệt. Có thể tính toán hệ thống sưởi tự động có tính đến tổn thất nhiệt trong nhà riêng bằng cách sử dụng ví dụ của một căn phòng ở góc có diện tích 18 m2 và thể tích 24,3 m3. Nó nằm ở tầng 1, có trần 2,75 m, cũng như 2 bức tường bên ngoài làm bằng gỗ dày 18 cm với lớp phủ thạch cao và giấy dán tường. Phòng có 2 cửa sổ kích thước 1,6x1,1m, sàn làm bằng gỗ cách nhiệt, có tầng hầm.

Tính toán diện tích bề mặt:

• Tường ngoài không có cửa sổ - S1 = (6 + 3) x 2,7 - 2 × 1,1 × 1,6 = 20,78 m2.
• Cửa sổ - S2 = 2 × 1,1 × 1,6 = 3,52 m2.
• Tầng - S3 = 6 × 3 = 18 m2.
• Trần - S4 = 6 × 3 = 18 m2.

Tính toán nhiệt mất mát của bề mặt, Q1:

• Tường ngoài - S1 x 62 = 20,78 x 62 = 1289 W.
• Cửa sổ - S2 x 135 = 3 × 135 = 405 W.
• Trần - Q4 = S4 x 27 = 18 × 27 = 486 W.

Tính toán tổng tổn thất nhiệt bằng tính tổng các số liệu. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 W.

Tổng nhiệt lượng mất đi của một phòng vào ngày lạnh là -2,81 kW, tức là lượng nhiệt được cung cấp thêm.

Tính toán thủy lực

Bạn có thể tính toán thủy lực để sưởi ấm được đặt trong nhà riêng nếu bạn biết:

• cấu hình đường dây, loại đường ống và phụ kiện;
• đường kính của các đường ống trong các phần chính;
• thông số áp suất ở các vùng khác nhau;
• mất áp suất của chất mang nhiệt;
• phương pháp kết nối thủy lực của các phần tử nguồn cấp nhiệt.

Ví dụ: bạn có thể sử dụng một đường hai ống hấp dẫn với các thông số sau:

• tải nhiệt tính toán - 133 kW;
• nhiệt độ - tg = 750 độ, t® = 600 độ;
• tốc độ dòng chảy thiết kế của chất làm mát - 7,6 mét khối trên giờ;
• phương pháp đấu nối với lò hơi - bộ phân phối ngang thủy lực;
• nhiệt độ không đổi được duy trì bằng cách tự động hóa trong suốt cả năm - 800 độ;
• sự hiện diện của bộ điều chỉnh áp suất - ở đầu vào của mỗi nhà phân phối;
• loại đường ống - phân phối kim loại-nhựa, thép cấp nhiệt.

Để thuận tiện cho việc tính toán, bạn có thể sử dụng một số chương trình trực tuyến hoặc một máy tính đặc biệt. HERZ C.O. 3,5 lần đếm theo phương pháp tổn thất áp suất tuyến tính, DanfossCO thích hợp cho các hệ thống tuần hoàn tự nhiên. Khi tính toán, bạn cần chọn các thông số cho nhiệt độ - độ Kelvin hoặc độ C.

Đường kính đường ống

Sự khác biệt giữa nhiệt độ của chất làm mát được làm mát và nóng trong hệ thống hai đường ống là 20 độ. Diện tích căn phòng là 18 ô vuông, trần nhà cao 2,7 m, hệ thống sưởi kiểu cưỡng bức lưu thông chính. Các phép tính được thực hiện như sau:

1. Xác định số liệu trung bình. Công suất tiêu thụ là 1 kW trên 30 m3, nhiệt điện dự trữ là 20%.
2. Tính toán thể tích của căn phòng. 18 x 2,7 = 48,6 m³.
3. Xác định chi phí điện năng. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
4. Tìm nguồn điện dự trữ trong thời tiết lạnh. 1,62x20% = 0,324 kW.
5. Tính toán tổng công suất. 1,62 + 0,324 = 1,944 kW.

Đường kính ống phù hợp có thể được tìm thấy trong bảng.

Giá trị của tổng công suất phải được chọn càng gần kết quả của phép tính càng tốt.

Thông số áp suất

Tổn thất áp suất toàn phần là tổn thất áp suất trong từng phần. Giá trị này được tính bằng tổng tổn thất ma sát của vật mang nhiệt chuyển động và lực cản cục bộ. Thuật toán đếm:

1. Tìm kiếm áp suất cục bộ tại vị trí bằng công thức Darcy-Weisbach.
2. Tìm kiếm hệ số ma sát thủy lực bằng công thức Alshutl.
3. Sử dụng dữ liệu dạng bảng có tính đến vật liệu ống.

Kilôgam trên giờ có thể được chuyển đổi thành lít trên phút.

Cân bằng thủy lực

Cân bằng thủy lực là một bước cần thiết trong việc cân bằng thất thoát nước. Các tính toán được thực hiện dựa trên tải trọng thiết kế, điện trở suất và các thông số kỹ thuật của ống, điện trở cục bộ của các mặt cắt. Bạn cũng sẽ cần phải xem xét các đặc điểm lắp đặt của các van.

Thuật toán tính toán công nghệ đặc tính điện trở:

1. Tính toán tổn thất áp suất trên 1 kg / h của chất làm mát. Chúng được đo bằng ∆P, Pa và tỷ lệ với bình phương lưu lượng nước trong tiết diện G, kg / h.
2. Sử dụng hệ số trở lực cục bộ và tổng của tất cả các tham số.

Thông tin và áp suất đường ống động có thể tìm thấy trong hướng dẫn của nhà sản xuất.

Tính năng đếm số lượng tản nhiệt

Để tính toán số lượng phần tử tản nhiệt, cần phải tính đến khối lượng của tòa nhà, tính năng thiết kế của nó, vật liệu tường và loại pin. Ví dụ: một ngôi nhà panel có thông lượng nhiệt là 0,041 kW. Bạn cần tính toán số lượng pin cho một căn phòng 6x4x2,5 m.

Thuật toán tính toán:

1. Xác định thể tích của phòng. 6x4x2,5 = 60 m3.
2. Nhân diện tích của căn phòng với thông lượng nhiệt để tính lượng nhiệt năng tối ưu Q. 60 × 0, 041 = 2,46 kW.
3. Tìm kiếm số phần N. Kết quả của giai đoạn 2 được chia cho tốc độ dòng nhiệt của một bộ tản nhiệt. 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 phần.
4. Lựa chọn các thông số bộ tản nhiệt từ bảng.

Tuổi thọ dài nhất của dây chuyền gang là 10 năm.

Tính toán công suất lò hơi

Việc tính toán nhiệt lượng hữu ích để sưởi ấm cho mỗi phòng liên quan đến việc tính toán công suất của việc lắp đặt hệ thống sưởi. Sau khi học nó, bạn có thể tạo ra một chế độ nhiệt độ tối ưu. Công suất lò hơi được tính theo công thức W = S x Wud / 10Ở đâu:

• S - chỉ báo về diện tích của phòng;
• Gỗ - thông số về công suất riêng trên 10 mét khối phòng.

Chỉ số công suất cụ thể phụ thuộc vào khu vực cư trú. Nó có thể được tìm thấy trong bảng:

Ví dụ về tính toán sản lượng nhiệt của một lò hơi kết nối với hệ thống sưởi ấm cho một căn phòng rộng 100 mét vuông ở miền Trung sẽ như sau: 100x1,25 / 10 = 12 kW.

Một phép tính gần đúng thường được sử dụng: một lò hơi 10 kW sẽ đốt nóng 100 m2.

Cách chọn thiết bị sưởi

Về thiết kế bên ngoài, các thiết bị sưởi ấm tương tự nhau, nhưng trong quá trình lựa chọn, các đặc điểm thiết kế phải được tính đến.

Thiết bị đối lưu

Máy sưởi nhanh chóng tạo ra nhiệt bằng các dòng không khí luân chuyển. Ở dưới đáy các bộ phận đối lưu có các khe hở để hút gió, bên trong thân máy có bộ phận phát nhiệt làm nóng các dòng khí. Thiết bị đối lưu là:

• Khí - được kết nối với nguồn điện của ngôi nhà hoặc một xi lanh. Các thiết bị sử dụng năng lượng hiệu quả, nhưng việc lắp đặt chúng phải được phối hợp với các cơ quan quản lý.
• Nước - được kết nối bằng đường đáy hoặc cạnh bên, nóng lên nhanh chóng. Các thiết bị này không thích hợp cho các phòng có trần nhà cao.
• Điện - kết nối với mạng, có hiệu suất lên đến 95%, tiếng ồn thấp. Nhược điểm là tiêu tốn nhiều điện năng.

Sưởi ấm diện tích 10 m2 bằng bộ đối lưu cần 1 kWh năng lượng.

Hệ thống tản nhiệt

Chúng được kết nối với nguồn điện sưởi ấm theo cách thấp hơn, bên hoặc phổ quát. Sản xuất từ ​​các vật liệu sau:

• Aluminium có trọng lượng nhẹ, nóng lên nhanh chóng, ít tốn nhiệt.Kết nối ren của van đầu vào phía trên có chất lượng kém.
• Bimetal - được trang bị lõi thép và thân nhôm. Chúng chịu được áp suất cao, nhưng đắt tiền.
• Gang - có khả năng tỏa nhiệt cao và lâu nguội. Những nhược điểm của thiết bị bao gồm làm nóng chậm và trọng lượng nặng.

Pin nhôm không thể chịu được sự dao động áp suất và không thích hợp cho các căn hộ.

Lắp đặt bộ tản nhiệt đối lưu

Chúng được thực hiện bằng cách kết nối sàn được làm nóng bằng nước và bộ tản nhiệt, và được sử dụng trong các ngôi nhà nông thôn ở các khu vực máy chủ. Hiệu quả để sưởi ấm góc hoặc phòng tráng men. Pin cắt (4-16 cell) hoặc pin panel (một cục) có thể được lắp dưới cửa sổ. Sàn ấm ở tầng đầu tiên được lát bằng gạch men, ở tầng thứ hai - bằng bất kỳ vật liệu nào.

Quy tắc lắp đặt cho các thiết bị sưởi

Các yêu cầu quy định về cài đặt được nêu trong một số SNiP và cung cấp:

1. Kiểm soát an toàn nhiệt độ bộ tản nhiệt - không quá 70 độ.
2. Tháo ắc quy cách mặt tường 10 cm, nền nhà 6 cm, chân tường 5 cm, cách lớp trát vữa 2,5 cm.
3. Sự hiện diện của thông lượng nhiệt danh định nhỏ hơn 60 W so với thông lượng tính toán.
4. Tạo kết nối trong cùng một phòng.
5. Có sẵn van điều chỉnh tự động trong khu sinh hoạt và điều chỉnh thủ công trong phòng tắm, phòng tắm, phòng thay đồ, tủ đựng quần áo.
6. Phù hợp với độ dốc của lớp lót dọc theo chuyển động của chất làm mát thêm 5-10 mm.
7. Kết nối ren của các thiết bị nhôm và đồng.
8. Làm đầy liên tục hệ thống bằng chất làm mát.

Các tài liệu cũng lưu ý sự cần thiết của việc kiểm tra phòng ngừa và làm sạch các thiết bị khỏi bụi trước khi bắt đầu giai đoạn gia nhiệt và 3-4 tháng một lần trong quá trình vận hành.

Tính toán nhiệt cho thông tin liên lạc sưởi ấm được thực hiện trên cơ sở cá nhân. Hiệu quả năng lượng, an toàn và dễ sử dụng của hệ thống phụ thuộc vào độ chính xác và độ chính xác của các tính toán.