Volba oběhového čerpadla pro topný systém. Část 2
Oběhové čerpadlo je vybráno pro dvě hlavní charakteristiky:
- G * - spotřeba, vyjádřená v m3 / h;
- H je hlava, vyjádřená v m.
- množství tepla, které je potřeba k vyrovnání tepelných ztrát (v tomto článku jsme vzali dům o rozloze 120 m2 se základem tepelné ztráty 12 000 W)
- měrná tepelná kapacita vody rovna 4200 J / kg * оС;
- rozdíl mezi počáteční teplotou t1 (teplota zpátečky) a konečnou teplotou t2 (teplota vody), na kterou se chladivo ohřívá (tento rozdíl se označuje jako ΔT a v tepelném průmyslu pro výpočet radiátorových topných systémů se stanoví při 15 - 20 ° C ).
* Výrobci čerpacích zařízení používají k zaznamenávání průtoku topného média písmeno Q. Výrobci ventilů, například, společnost Danfoss používá k výpočtu průtoku písmeno G.
V domácí praxi se tento dopis také používá.
Proto v rámci vysvětlení tohoto článku použijeme také písmeno G, ale v jiných článcích, které se přímo věnují analýze harmonogramu provozu čerpadla, budeme stále používat písmeno Q pro průtok.
Stanovení průtoku (G, m3 / h) nosiče tepla při výběru čerpadla
Výchozím bodem pro výběr čerpadla je množství tepla, které dům ztratí. Jak to zjistit? K tomu musíte vypočítat tepelné ztráty.
Jedná se o složitý technický výpočet, který vyžaduje znalost mnoha komponent. V rámci tohoto článku proto toto vysvětlení vynecháme a jako základ pro množství tepelných ztrát vezmeme jednu z běžných (ale daleko od přesných) technik používaných mnoha instalačními firmami.
Jeho podstata spočívá v určité průměrné ztrátovosti na 1 m2.
Tato hodnota je libovolná a činí 100 W / m2 (pokud má dům nebo místnost neizolované cihlové zdi a dokonce i nedostatečnou tloušťku, bude množství tepla ztracené v místnosti mnohem větší.
Poznámka
Naopak, pokud je obvodový plášť budovy vyroben z moderních materiálů a má dobrou tepelnou izolaci, tepelné ztráty se sníží a mohou být 90 nebo 80 W / m2).
Řekněme tedy, že máte dům 120 nebo 200 m2. Námi odsouhlasené množství tepelných ztrát pro celý dům bude:
120 * 100 = 12000 W nebo 12 kW.
Co to má společného s čerpadlem? Nejpřímější.
Proces tepelných ztrát v domě probíhá neustále, což znamená, že proces vytápění prostor (kompenzace tepelných ztrát) musí probíhat neustále.
Představte si, že nemáte čerpadlo ani potrubí. Jak byste tento problém vyřešili?
Abyste vyrovnali tepelné ztráty, museli byste ve vytápěné místnosti spalovat nějaký druh paliva, například palivové dřevo, které v zásadě lidé dělají tisíce let.
Ale rozhodli jste se vzdát palivového dřeva a použít vodu k vytápění domu. Co bys musel udělat Museli byste si vzít kbelík (y), nalít tam vodu a ohřát ji přes oheň nebo plynový sporák na bod varu.
Poté vezměte kbelíky a odneste je do místnosti, kde voda dodá místnosti teplo. Pak vezměte další kbelíky s vodou a vložte je zpět na oheň nebo plynový sporák, abyste ohřáli vodu, a poté je odneste do místnosti místo prvního.
A tak ad infinitum.
Dnes čerpadlo dělá práci za vás. Nutí vodu, aby se přesunula do zařízení, kde se ohřívá (kotel), a poté, aby předala teplo uložené ve vodě potrubím, nasměruje ji na topná zařízení, aby kompenzovala tepelné ztráty v místnosti.
Vyvstává otázka: kolik vody je potřeba za jednotku času, zahřátou na danou teplotu, aby se vyrovnaly tepelné ztráty doma?
Jak to vypočítat?
K tomu potřebujete znát několik hodnot:
Tyto hodnoty je třeba do vzorce nahradit:
G = Q / (c * (t2 - t1)), kde
G - požadovaná spotřeba vody v topném systému, kg / s. (Tento parametr by mělo být poskytnuto čerpadlem. Pokud si koupíte čerpadlo s nižším průtokem, nebude schopno poskytnout množství vody potřebné k vyrovnání tepelných ztrát; pokud si vezmete čerpadlo s nadhodnoceným průtokem , povede to ke snížení jeho účinnosti, nadměrné spotřebě elektřiny a vysokým počátečním nákladům);
Q je množství tepla W potřebné k vyrovnání tepelných ztrát;
t2 je konečná teplota, na kterou potřebujete ohřát vodu (obvykle 75, 80 nebo 90 ° C);
t1 - počáteční teplota (teplota chladicí kapaliny ochlazená o 15 - 20 ° C);
c - měrná tepelná kapacita vody, která se rovná 4200 J / kg * оС.
Nahraďte známé hodnoty do vzorce a získejte:
G = 12000/4200 * (80-60) = 0,143 kg / s
Takový průtok chladicí kapaliny během sekundy je nezbytný k vyrovnání tepelných ztrát vašeho domu o ploše 120 m2.
Důležité
V praxi se využívá průtok vody vytlačený do 1 hodiny. V tomto případě má vzorec po provedení některých transformací následující podobu:
G = 0,86 * Q / t2 - ti;
nebo
G = 0,86 * Q / ΔT, kde
ΔT je teplotní rozdíl mezi přívodem a zpátečkou (jak jsme již viděli výše, ΔT je známá hodnota, která byla původně zahrnuta do výpočtu).
Bez ohledu na to, jak komplikované se na první pohled mohou zdát vysvětlení pro výběr čerpadla, se může zdát, vzhledem k tak důležitému množství, jako je průtok, je samotný výpočet, a tedy i výběr pomocí tohoto parametru, poměrně jednoduchý.
Všechno se děje nahrazením známých hodnot do jednoduchého vzorce. Tento vzorec lze v aplikaci Excel „zatloukat“ a použít tento soubor jako rychlou kalkulačku.
Pojďme trénovat!
Úkol: musíte vypočítat průtok chladicí kapaliny pro dům o rozloze 490 m2.
Rozhodnutí:
Q (množství tepelné ztráty) = 490 * 100 = 49000 W = 49 kW.
Návrhový teplotní režim mezi přívodem a zpátečkou je nastaven následovně: teplota přívodu - 80 ° C, teplota zpátečky - 60 ° C (jinak se záznam provádí jako 80/60 ° C).
Proto ΔT = 80 - 60 = 20 ° C.
Nyní všechny hodnoty dosadíme do vzorce:
G = 0,86 * Q / ΔT = 0,86 * 49/20 = 2,11 m3 / h.
Jak to vše přímo použít při výběru pumpy, se dozvíte v závěrečné části této série článků. Nyní si promluvme o druhé důležité charakteristice - tlaku. Přečtěte si více
Část 1; Část 2; Část 3; Část 4.
Jak si vybrat oběhové čerpadlo
Nemůžete nazvat dům útulným, pokud je v něm zima. A nezáleží na tom, jaký druh nábytku, dekorace nebo vzhledu v domě obecně jsou. Všechno začíná teplem, které je nemožné bez vytvoření topného systému.
Nestačí koupit „fantazijní“ topnou jednotku a moderní drahé radiátory - nejdříve musíte pečlivě promyslet a naplánovat systém, který udrží optimální teplotní režim v místnosti. A nezáleží na tom, zda se jedná o dům, kde lidé neustále žijí, nebo jde o velký venkovský dům, malou daču. Bez tepla nebude obytný prostor a nebude v něm pohodlné být.
Abyste dosáhli dobrého výsledku, musíte pochopit, co a jak dělat, jaké jsou nuance v topném systému a jak ovlivní kvalitu vytápění.
Při instalaci samostatného topného systému musíte uvést všechny možné podrobnosti jeho práce. Mělo by to vypadat jako jediný vyvážený organismus, který vyžaduje minimální zásah člověka. Nejsou zde žádné malé podrobnosti - důležitý je parametr každého zařízení. Může to být výkon kotle nebo průměr a typ potrubí, typ a schéma připojení topných zařízení.
Dnes se žádný moderní topný systém neobejde bez oběhového čerpadla.
Dva parametry, podle kterých je toto zařízení vybráno:
- Q je indikátor průtoku chladicí kapaliny za 60 minut, vyjádřený v metrech krychlových.
- H je indikátor tlaku, který je vyjádřen v metrech.
Mnoho technických článků a předpisů, stejně jako výrobci přístrojů, používá označení Q.
Výrobci, kteří vyrábějí uzavírací ventily, označují průtok vody v topném systému písmenem G. To vytváří mírné obtíže ve výpočtech, pokud nejsou zohledněny takové odchylky v technické dokumentaci. U tohoto článku bude použito písmeno Q.
Stanovení odhadovaných průtoků chladicí kapaliny
Odhadovanou spotřebu topné vody pro topný systém (t / h) připojený podle závislého schématu lze určit podle vzorce:
Obrázek 346. Odhadovaná spotřeba topné vody pro CO
- kde Q® je odhadované zatížení topného systému, Gcal / h;
- τ1.p. je teplota vody v přívodním potrubí topné sítě při návrhové teplotě venkovního vzduchu pro návrh vytápění, ° С;
- τ2.r.- teplota vody ve zpětném potrubí topného systému při návrhové teplotě venkovního vzduchu pro návrh vytápění, ° С;
Odhadovaná spotřeba vody v otopném systému se stanoví z výrazu:
Obrázek 347. Odhadovaná spotřeba vody v otopném systému
- τ3.r.- teplota vody v přívodním potrubí otopné soustavy při návrhové teplotě venkovního vzduchu pro návrh vytápění, ° С;
Relativní průtok topné vody Grel. pro topný systém:
Obrázek 348. Relativní průtok topné vody pro CO
- kde Gc. je aktuální hodnota spotřeby sítě pro topný systém, t / h.
Relativní spotřeba tepla Qrel. pro topný systém:
Obrázek 349. Relativní spotřeba tepla pro CO
- kde Q®. - aktuální hodnota spotřeby tepla pro topný systém, Gcal / h
- kde Qо.р. je vypočtená hodnota spotřeby tepla pro topný systém, Gcal / h
Odhadovaný průtok topného činidla v topném systému připojeném podle nezávislého schématu:
Obrázek 350. Odhadovaná spotřeba CO podle nezávislého schématu
- kde: t1.р, t2.р. - vypočtená teplota ohřátého nosiče tepla (druhý okruh) na výstupu a vstupu do tepelného výměníku, ºС;
Odhadovaný průtok chladicí kapaliny ve ventilačním systému je dán vzorcem:
Obrázek 351. Odhadovaný průtok pro SV
- kde: Qv.r.- odhadované zatížení ventilačního systému, Gcal / h;
- τ2.w.r. je vypočtená teplota napájecí vody za ohřívačem vzduchu ventilačního systému, ºС.
Odhadovaný průtok chladicí kapaliny pro systém dodávky teplé vody (TUV) pro otevřené systémy zásobování teplem je určen vzorcem:
Obrázek 352. Odhadovaný průtok pro otevřené systémy TV
Spotřeba vody pro zásobování teplou vodou z přívodního potrubí topné sítě:
Obrázek 353. Průtok teplé vody ze sítě
- kde: β je podíl vody odebrané z přívodního potrubí, stanovený vzorcem:Obrázek 354. Podíl odběru vody ze zdroje
Spotřeba vody pro zásobování teplou vodou ze zpětného potrubí topné sítě:
Obrázek 355. Průtok teplé vody ze zpětného toku
Odhadovaný průtok topného média (topné vody) pro systém TV pro uzavřené systémy zásobování teplem s paralelním okruhem pro připojení ohřívačů k systému zásobování teplou vodou:
Obrázek 356. Průtok pro okruh TUV 1 v paralelním okruhu
- kde: τ1.i. je teplota napájecí vody v přívodním potrubí v bodě zlomu teplotního grafu, ºС;
- τ2.t.i. je teplota napájecí vody za ohřívačem v bodě zlomu teplotního grafu (odečteno = 30 ºС);
Odhadované množství teplé vody
S bateriovými nádržemi
Obrázek 357.
Při absenci baterií
Obrázek 358.
Spotřeba vody v topném systému - spočítejte čísla
V článku dáme odpověď na otázku: jak správně vypočítat množství vody v topném systému. Toto je velmi důležitý parametr.
Je to nutné ze dvou důvodů:
Takže nejdříve.
Vlastnosti výběru oběhového čerpadla
Čerpadlo se vybírá podle dvou kritérií:
S tlakem je vše víceméně jasné - jedná se o výšku, do které by měla být kapalina zvednuta, a měří se od nejnižšího k nejvyššímu bodu nebo k dalšímu čerpadlu, pokud je v projektu více než jedno.
Objem expanzní nádrže
Každý ví, že kapalina má při zahřívání tendenci zvyšovat objem. Aby topný systém nevypadal jako bomba a neprotékal všemi švy, je zde expanzní nádoba, ve které se shromažďuje vytlačená voda ze systému.
Jaký objem by měl být tank zakoupen nebo vyroben?
Je to jednoduché, znát fyzikální vlastnosti vody.
Vypočítaný objem chladicí kapaliny v systému se vynásobí 0,08. Například u chladicí kapaliny o objemu 100 litrů bude mít expanzní nádrž objem 8 litrů.
Promluvme si o množství čerpané kapaliny podrobněji
Spotřeba vody v topném systému se vypočítá podle vzorce:
G = Q / (c * (t2 - t1)), kde:
- G - spotřeba vody v topném systému, kg / s;
- Q je množství tepla, které kompenzuje tepelné ztráty, W;
- c je měrná tepelná kapacita vody, tato hodnota je známá a rovná se 4200 J / kg * ᵒС (všimněte si, že jakékoli jiné nosiče tepla mají horší výkon ve srovnání s vodou);
- t2 je teplota chladicí kapaliny vstupující do systému, ᵒС;
- t1 je teplota chladicí kapaliny na výstupu ze systému, ᵒС;
Doporučení! Pro pohodlné bydlení by měla být delta teplota nosiče tepla na vstupu 7-15 stupňů. Teplota podlahy v systému „teplé podlahy“ by neměla překročit 29
ᵒ
C. Proto budete muset sami zjistit, jaký typ vytápění bude v domě instalován: zda budou baterie, "teplá podlaha" nebo kombinace několika typů.
Výsledek tohoto vzorce poskytne průtok chladicí kapaliny za sekundu k doplnění tepelných ztrát, poté se tento indikátor převede na hodiny.
Rada! S největší pravděpodobností se teplota během provozu bude lišit v závislosti na okolnostech a ročním období, takže je lepší přidat k tomuto indikátoru hned 30% zásob.
Zvažte indikátor odhadovaného množství tepla potřebného k vyrovnání tepelných ztrát.
Možná je to nejobtížnější a nejdůležitější kritérium, které vyžaduje technické znalosti, ke kterým je třeba přistupovat odpovědně.
Pokud se jedná o soukromý dům, pak se indikátor může pohybovat od 10 do 15 W / m² (takové indikátory jsou typické pro „pasivní domy“) až do 200 W / m² nebo více (pokud se jedná o tenkou zeď bez nebo nedostatečnou izolací) .
V praxi berou stavební a obchodní organizace jako základ ukazatel ztráty tepla - 100 W / m².
Doporučení: vypočítat tento ukazatel pro konkrétní dům, ve kterém bude instalován nebo rekonstruován topný systém.
K tomu se používají kalkulačky tepelných ztrát, zatímco ztráty pro stěny, střechy, okna a podlahy se berou v úvahu samostatně.
Tyto údaje umožní zjistit, kolik tepla dům fyzicky vydává do prostředí v konkrétní oblasti s vlastními klimatickými režimy.
Rada
Vypočítaný údaj o ztrátách se vynásobí plochou domu a poté se nahradí do vzorce pro spotřebu vody.
Nyní je nutné se zabývat takovou otázkou, jako je spotřeba vody v topném systému bytového domu.
Vlastnosti výpočtů pro bytový dům
Existují dvě možnosti, jak zajistit vytápění bytového domu:
Prvním řešením je, že se projekt provádí bez zohlednění osobních přání obyvatel jednotlivých bytů.
Například, pokud se v jednom samostatném bytě rozhodnou instalovat systém "teplé podlahy" a vstupní teplota chladicí kapaliny je 70-90 stupňů při přípustné teplotě pro potrubí do 60 ᵒС.
Nebo naopak, když se rozhodnete mít teplé podlahy pro celý dům, může jeden individuální subjekt skončit v chladném bytě, pokud si nainstaluje běžné baterie.
Výpočet spotřeby vody v topném systému se řídí stejným principem jako v soukromém domě.
Mimochodem: uspořádání, provoz a údržba společné kotelny je o 15–20% levnější než u jednotlivých protějšků.
Mezi výhody individuálního vytápění ve vašem bytě je třeba zdůraznit okamžik, kdy můžete sami namontovat typ vytápění, který považujete za prioritu.
Při výpočtu spotřeby vody přidejte 10% za tepelnou energii, která bude směrována na vytápění schodišť a dalších inženýrských staveb.
Předběžná příprava vody pro budoucí topný systém má velký význam. Záleží na tom, jak efektivně bude probíhat výměna tepla. Ideální by samozřejmě byla destilace, ale nežijeme v ideálním světě.
I když dnes mnoho lidí používá k vytápění destilovanou vodu. Přečtěte si o tom v článku.
Poznámka
Ve skutečnosti by měl být ukazatel tvrdosti vody 7-10 mg-ekv. / 1 l. Pokud je tento indikátor vyšší, znamená to, že je nutné změkčit vodu v topném systému. Jinak dojde k procesu srážení solí hořčíku a vápníku ve formě vodního kamene, což povede k rychlému opotřebení součástí systému.
Nejdostupnějším způsobem změkčení vody je vaření, ale samozřejmě to není všelék a problém se tím úplně nevyřeší.
Můžete použít magnetické změkčovače. Jedná se o poměrně cenově dostupný a demokratický přístup, ale funguje při zahřátí na nejvýše 70 stupňů.
Existuje princip změkčování vody, takzvané inhibiční filtry, založený na několika činidlech. Jejich úkolem je čistit vodu z vápna, uhličitanu sodného, hydroxidu sodného.
Rád bych věřil, že tato informace byla pro vás užitečná. Budeme vděční, pokud kliknete na tlačítka sociálních médií.
Opravte výpočty a přeji hezký den!
Proč potřebujete znát tento parametr
Rozdělení tepelných ztrát v domě
Jaký je výpočet tepelné zátěže pro vytápění? Určuje optimální množství tepelné energie pro každou místnost a budovu jako celek. Proměnnými jsou výkon topného zařízení - kotel, radiátory a potrubí. Zohledňují se také tepelné ztráty domu.
V ideálním případě by měl tepelný výkon topného systému kompenzovat všechny tepelné ztráty a současně udržovat pohodlnou úroveň teploty. Proto před výpočtem ročního vytápění musíte určit hlavní faktory, které jej ovlivňují:
- Vlastnosti konstrukčních prvků domu. Vnější stěny, okna, dveře, ventilační systém ovlivňují úroveň tepelných ztrát;
- Rozměry domu. Je logické předpokládat, že čím větší je místnost, tím intenzivněji by měl topný systém fungovat. Důležitým faktorem je nejen celkový objem každé místnosti, ale také plocha vnějších stěn a okenních konstrukcí;
- Klima v regionu. Při relativně malých poklesech teploty venku je zapotřebí malé množství energie k vyrovnání tepelných ztrát. Ty. maximální hodinová vytápěcí zátěž přímo závisí na stupni poklesu teploty v určitém časovém období a průměrné roční hodnotě pro topnou sezónu.
S ohledem na tyto faktory je sestaven optimální tepelný režim provozu topného systému. Shrneme-li všechny výše uvedené skutečnosti, můžeme říci, že stanovení tepelné zátěže na vytápění je nezbytné pro snížení spotřeby energie a udržení optimální úrovně vytápění v prostorách domu.
Pro výpočet optimálního vytápěcího zatížení na základě agregovaných indikátorů potřebujete znát přesný objem budovy. Je důležité si uvědomit, že tato technika byla vyvinuta pro velké struktury, takže chyba výpočtu bude velká.
Výpočet spotřeby vody na vytápění - topný systém
»Výpočty vytápění
Návrh vytápění zahrnuje kotel, připojovací systém, přívod vzduchu, termostaty, rozdělovače, spojovací prvky, expanzní nádrž, baterie, čerpadla zvyšující tlak, potrubí.
Jakýkoli faktor je rozhodně důležitý. Proto musí být výběr instalačních dílů proveden správně. Na otevřené kartě se pokusíme pomoci vám s výběrem nezbytných instalačních dílů pro váš byt.
Topná instalace zámku zahrnuje důležitá zařízení.
Strana 1
Odhadovaný průtok vody v síti, kg / h, pro stanovení průměrů potrubí ve vodních ohřívacích sítích s vysoce kvalitní regulací dodávky tepla by měl být stanoven samostatně pro vytápění, větrání a zásobování teplou vodou podle vzorců:
pro vytápění
(40)
maximum
(41)
v uzavřených topných systémech
průměrně za hodinu, s paralelním okruhem pro připojení ohřívačů vody
(42)
maximálně s paralelním okruhem pro připojení ohřívačů vody
(43)
průměrně za hodinu, s dvoustupňovými schématy připojení pro ohřívače vody
(44)
maximum, s dvoustupňovými schématy připojení pro ohřívače vody
(45)
Důležité
Ve vzorcích (38 - 45) jsou vypočtené tepelné toky uvedeny ve W, tepelná kapacita c je stejná. Tyto vzorce se počítají po etapách pro teploty.
Celková odhadovaná spotřeba vody v síti, kg / h, ve dvoutrubkových topných sítích v otevřených a uzavřených systémech zásobování teplem s vysoce kvalitní regulací dodávky tepla by měla být určena vzorcem:
(46)
Koeficient k3 s přihlédnutím k podílu průměrné hodinové spotřeby vody na zásobování teplou vodou při regulaci vytápěcího zatížení by měl být stanoven podle tabulky č. 2.
Tabulka 2. Hodnoty koeficientů
r-Poloměr kruhu rovný polovině průměru, m
Q-průtok vody m 3 / s
D-vnitřní průměr potrubí, m
Rychlost V proudění chladicí kapaliny, m / s
Odolnost proti pohybu chladicí kapaliny.
Jakákoli chladicí kapalina pohybující se uvnitř potrubí se snaží zastavit jeho pohyb. Síla, která působí na zastavení pohybu chladicí kapaliny, je odporová síla.
Tento odpor se nazývá tlaková ztráta. To znamená, že pohybující se nosič tepla trubkou určité délky ztrácí tlak.
Hlava se měří v metrech nebo v tlacích (Pa). Pro větší pohodlí je nutné při výpočtech používat měřiče.
Promiň, ale zvykl jsem si specifikovat ztrátu hlavy v metrech. 10 metrů vodního sloupce vytváří 0,1 MPa.
Abychom lépe porozuměli významu tohoto materiálu, doporučuji postupovat podle řešení problému.
Cíl 1.
V potrubí o vnitřním průměru 12 mm proudí voda rychlostí 1 m / s. Najděte výdaje.
Rozhodnutí:
Musíte použít výše uvedené vzorce:
Jednoduché způsoby výpočtu tepelného zatížení
Pro optimalizaci parametrů topného systému nebo zlepšení tepelně izolačních vlastností domu je nutný jakýkoli výpočet tepelného zatížení. Po jeho dokončení jsou zvoleny určité způsoby regulace tepelné zátěže vytápěním. Zvažte snadnou metodu pro výpočet tohoto parametru topného systému.
Závislost topného výkonu na ploše
Tabulka korekčních faktorů pro různá klimatická pásma Ruska
U domu se standardní velikostí místnosti, výškou stropu a dobrou tepelnou izolací lze použít známý poměr plochy místnosti k požadovanému tepelnému výkonu. V tomto případě bude 10 m² muset generovat 1 kW tepla. K získanému výsledku je třeba použít korekční faktor v závislosti na klimatickém pásmu.
Předpokládejme, že dům se nachází v Moskevské oblasti. Jeho celková plocha je 150 m². V tomto případě se hodinová tepelná zátěž pro vytápění bude rovnat:
15 * 1 = 15 kW / hod
Hlavní nevýhodou této metody je její velká chyba. Výpočet nebere v úvahu změny povětrnostních faktorů, jakož i stavební prvky - odpor přenosu tepla stěn, oken. Proto se nedoporučuje používat jej v praxi.
Souhrnný výpočet tepelného zatížení budovy
Rozšířený výpočet tepelného výkonu se vyznačuje přesnějšími výsledky. Zpočátku to bylo používáno k předběžnému výpočtu tohoto parametru, když nebylo možné určit přesnou charakteristiku budovy. Obecný vzorec pro stanovení tepelné zátěže pro vytápění je uveden níže:
Kde q ° - specifické tepelné vlastnosti konstrukce. Hodnoty musí být převzaty z odpovídající tabulky, ale - výše uvedený korekční faktor, VN - vnější objem budovy, m³, TVn a Tnro - hodnoty teploty uvnitř domu a venku.
Tabulka specifických tepelných charakteristik budov
Předpokládejme, že chcete vypočítat maximální hodinovou tepelnou zátěž v domě o objemu 480 m³ podél vnějších stěn (plocha 160 m², dvoupodlažní dům). V tomto případě bude tepelná charakteristika rovna 0,49 W / m³ * C. Korekční faktor a = 1 (pro Moskevskou oblast). Optimální teplota uvnitř obydlí (Tvn) by měla být + 22 ° C. Teplota venku bude -15 ° C. Použijme vzorec pro výpočet hodinového vytápění:
Q = 0,49 * 1 * 480 (22 + 15) = 9,408 kW
Ve srovnání s předchozím výpočtem je výsledná hodnota menší. Zohledňuje však důležité faktory - teplotu uvnitř místnosti, venku, celkový objem budovy. Podobné výpočty lze provést pro každou místnost. Metoda výpočtu tepelného zatížení podle zvětšených indikátorů umožňuje určit optimální výkon pro každý radiátor v samostatné místnosti. Pro přesnější výpočet potřebujete znát průměrné hodnoty teploty pro konkrétní oblast.
Tuto metodu výpočtu lze použít k výpočtu hodinové tepelné zátěže pro vytápění. Získané výsledky však neposkytnou optimálně přesnou hodnotu tepelných ztrát budovy.
Výpočet objemu vody v topném systému pomocí online kalkulačky
Každý topný systém má řadu významných charakteristik - jmenovitý tepelný výkon, spotřebu paliva a objem chladicí kapaliny. Výpočet objemu vody v topném systému vyžaduje integrovaný a pečlivý přístup. Takže můžete zjistit, který kotel, jaký výkon zvolit, určit objem expanzní nádrže a požadované množství kapaliny k naplnění systému.
Významná část kapaliny se nachází v potrubích, která zaujímají největší část schématu zásobování teplem.
Proto pro výpočet objemu vody potřebujete znát vlastnosti potrubí a nejdůležitější z nich je průměr, který určuje kapacitu kapaliny v potrubí.
Pokud jsou výpočty provedeny nesprávně, pak systém nebude fungovat efektivně, místnost se nezahřeje na správnou úroveň. Online kalkulačka pomůže provést správný výpočet objemů pro topný systém.
Kalkulačka objemu kapaliny topného systému
Ve vytápěcím systému lze použít potrubí různých průměrů, zejména v kolektorových okruzích. Proto se objem kapaliny počítá podle následujícího vzorce:
Objem vody v topném systému lze také vypočítat jako součet jeho složek:
Dohromady tyto údaje umožňují vypočítat většinu objemu topného systému. Kromě potrubí jsou však v topném systému i další součásti. Pro výpočet objemu topného systému, včetně všech důležitých složek dodávky tepla, použijte naši online kalkulačku pro objem topného systému.
Rada
Výpočet pomocí kalkulačky je velmi snadný. V tabulce je nutné zadat některé parametry týkající se typu radiátorů, průměru a délky potrubí, objemu vody v kolektoru atd. Poté musíte kliknout na tlačítko „Vypočítat“ a program vám poskytne přesný objem vašeho topného systému.
Kalkulačku můžete zkontrolovat pomocí výše uvedených vzorců.
Příklad výpočtu objemu vody v topném systému:
Hodnoty objemů různých složek
Objem vody chladiče:
- hliníkový radiátor - 1 sekce - 0,450 litrů
- bimetalový radiátor - 1 sekce - 0,250 litrů
- nová litinová baterie 1 sekce - 1 000 litrů
- stará litinová baterie 1 sekce - 1700 litrů.
Objem vody v 1 běžném metru potrubí:
- ø15 (G ½ ") - 0,177 litru
- ø20 (G ¾ ") - 0,310 litrů
- ø25 (G 1,0 ″) - 0,490 litrů
- ø32 (G 1¼ ") - 0,800 litrů
- ø15 (G 1½ ") - 1 250 litrů
- ø15 (G 2,0 ″) - 1 960 litrů.
Chcete-li vypočítat celý objem kapaliny v topném systému, musíte také přidat objem chladicí kapaliny v kotli. Tyto údaje jsou uvedeny v průvodním pasu zařízení nebo mají přibližné parametry:
- podlahový kotel - 40 litrů vody;
- nástěnný kotel - 3 litry vody.
Volba kotle přímo závisí na objemu kapaliny v systému dodávky tepla v místnosti.
Hlavní typy chladicích kapalin
K plnění topných systémů se používají čtyři hlavní typy kapalin:
Závěrem je třeba říci, že při modernizaci topného systému, instalaci potrubí nebo baterií je nutné přepočítat jeho celkový objem podle nových charakteristik všech prvků systému.
Metoda výpočtu
Pro výpočet tepelné energie pro vytápění je nutné vzít ukazatele potřeby tepla samostatné místnosti. V takovém případě by se měl od dat odečíst přenos tepla z tepelného potrubí, které se nachází v této místnosti.
Plocha povrchu, který vydává teplo, bude záviset na několika faktorech - především na typu použitého zařízení, na principu jeho připojení k potrubí a na tom, jak je umístěn v místnosti. Je třeba poznamenat, že všechny tyto parametry také ovlivňují hustotu tepelného toku vycházejícího ze zařízení.
Přenos tepla topných zařízení
Výpočet ohřívačů v otopném systému - přenos tepla ohřívače Q lze určit pomocí následujícího vzorce:
Qpr = qpr * Ap.
Lze jej však použít, pouze pokud je znám indikátor povrchové hustoty topného zařízení qpr (W / m2).
Odtud můžete také vypočítat vypočítanou plochu Ap. Je důležité si uvědomit, že odhadovaná plocha jakéhokoli topného zařízení nezávisí na typu chladicí kapaliny.
Ap = Qnp / qnp,
kde Qnp je úroveň přenosu tepla zařízení potřebná pro určitou místnost.
Tepelný výpočet vytápění bere v úvahu, že vzorec se používá k určení přenosu tepla zařízení pro konkrétní místnost:
Qпр = Qп - µтр * Qпр
současně indikátor Qp představuje potřebu tepla v místnosti, Qtr je celkový přenos tepla všech prvků topného systému umístěných v místnosti. Výpočet tepelné zátěže na vytápění znamená, že to zahrnuje nejen radiátor, ale také potrubí, která jsou k němu připojena, a tranzitní tepelnou trubku (pokud existuje). V tomto vzorci je µtr korekční faktor, který zajišťuje částečný přenos tepla ze systému, vypočítaný pro udržení konstantní teploty v místnosti.V takovém případě může velikost korekce kolísat v závislosti na tom, jak přesně byla v místnosti položena potrubí topného systému. Zejména - s otevřenou metodou - 0,9; v brázdě stěny - 0,5; zapuštěné do betonové zdi - 1.8.
Výpočet otopných těles |
|
Výpočet požadovaného topného výkonu, to znamená celkového přenosu tepla (Qtr - W) všech prvků topného systému, se stanoví pomocí následujícího vzorce:
Qtr = µktr * µ * dn * l * (tg - tv)
V něm je ktr indikátorem součinitele prostupu tepla určitého úseku potrubí umístěného v místnosti, dn je vnější průměr potrubí, l je délka úseku. Indikátory tg a tv ukazují teplotu chladicí kapaliny a vzduchu v místnosti.
K určení úrovně přenosu tepla z tepelného vodiče přítomného v místnosti se používá vzorec Qtr = qw * lw + qg * lg. K určení indikátorů byste měli odkazovat na speciální referenční literaturu. V něm najdete definici tepelného výkonu topného systému - stanovení přenosu tepla svisle (qw) a vodorovně (qg) tepelného potrubí položeného v místnosti. Nalezená data ukazují přenos tepla 1 m potrubí.
Před výpočtem gcal pro vytápění byly po mnoho let prováděny výpočty podle vzorce Ap = Qnp / qnp a měření teplosměnných ploch topného systému s použitím konvenční jednotky - ekvivalentních metrů čtverečních. V tomto případě byl ecm podmíněně stejný s povrchem topného zařízení s přenosem tepla 435 kcal / h (506 W). Výpočet gcal pro vytápění předpokládá, že teplotní rozdíl mezi chladicí kapalinou a vzduchem (tg - tw) v místnosti byl 64,5 ° C a relativní spotřeba vody v systému se rovnala Grel = l, 0.
Výpočet tepelného zatížení pro vytápění znamená, že současně hladká trubková a panelová topná zařízení, která měla vyšší přenos tepla než referenční radiátory z dob SSSR, měla oblast ECM, která se významně lišila od ukazatele jejich fyzických plocha. V souladu s tím byla plocha ECM méně účinných topných zařízení významně nižší než jejich fyzická plocha.
Panelové ohřívače
Takové duální měření plochy topných zařízení v roce 1984 však bylo zjednodušeno a ECM byl zrušen. Od tohoto okamžiku byla tedy plocha ohřívače měřena pouze v m2.
Po výpočtu plochy topného tělesa potřebné pro místnost a výpočtu tepelného výkonu topného systému můžete přejít k výběru požadovaného radiátoru z katalogu topných prvků.
V tomto případě se ukazuje, že plocha zakoupeného zboží je nejčastěji o něco větší než ta, která byla získána výpočty. To je docela snadné vysvětlit - koneckonců, taková korekce je předem zohledněna zavedením multiplikačního koeficientu µ1 do vzorců.
Sekční radiátory jsou dnes velmi běžné. Jejich délka přímo závisí na počtu použitých sekcí. Pro výpočet množství tepla pro vytápění - tj. Pro výpočet optimálního počtu sekcí pro konkrétní místnost se používá vzorec:
N = (Ap / a1) (µ 4 / µ 3)
Zde a1 je oblast jedné části radiátoru vybrané pro vnitřní instalaci. Měřeno v m2. µ 4 je korekční faktor, který je zaveden pro způsob instalace topného tělesa. µ 3 je korekční faktor, který udává skutečný počet sekcí v radiátoru (µ3 - 1,0, za předpokladu, že Ap = 2,0 m2). U standardních radiátorů typu M-140 je tento parametr určen vzorcem:
μ 3 = 0,97 + 0,06 / Ap
Při tepelných zkouškách se používají standardní radiátory, které se skládají z průměrně 7-8 sekcí. To znamená, že výpočet spotřeby tepla na vytápění, který jsme určili - tedy součinitel přestupu tepla, je reálný pouze pro radiátory přesně této velikosti.
Je třeba poznamenat, že při použití otopných těles s menším počtem sekcí lze pozorovat mírné zvýšení úrovně přenosu tepla.
To je způsobeno skutečností, že v extrémních úsecích je tok tepla o něco aktivnější. Otevřené konce radiátoru navíc přispívají k většímu přenosu tepla do vzduchu v místnosti.Pokud je počet sekcí větší, dochází k oslabení proudu ve vnějších sekcích. Proto je pro dosažení požadované úrovně přenosu tepla nejrozumnější mírně zvýšit délku radiátoru přidáním sekcí, což neovlivní výkon topného systému.
Sedmidílná topná baterie
Pro tyto radiátory, jejichž plocha jedné sekce je 0,25 m2, existuje vzorec pro stanovení koeficientu µ3:
μ3 = 0,92 + 0,16 / Ap
Je však třeba mít na paměti, že při použití tohoto vzorce je extrémně vzácné získat celočíselný počet sekcí. Nejčastěji se požadované množství ukáže jako zlomkové. Výpočet topných zařízení topného systému předpokládá, že pro dosažení přesnějšího výsledku je přípustný mírný (ne více než 5%) pokles koeficientu Ap. Tato akce vede k omezení úrovně odchylky teplotního indikátoru v místnosti. Když bylo vypočítáno teplo pro vytápění místnosti, po získání výsledku je nainstalován radiátor s počtem sekcí co nejblíže k získané hodnotě.
Výpočet topného výkonu podle plochy předpokládá, že architektura domu klade určité podmínky pro instalaci radiátorů.
Zejména pokud je pod oknem vnější výklenek, měla by být délka radiátoru menší než délka výklenku - ne méně než 0,4 m. Tato podmínka platí pouze pro přímé potrubí k radiátoru. Pokud se použije vložka kachního typu, měl by být rozdíl v délce výklenku a radiátoru alespoň 0,6 m. V tomto případě by se měly extra sekce odlišit jako samostatný radiátor.
U jednotlivých modelů otopných těles se nevztahuje vzorec pro výpočet tepla pro vytápění - tj. Určení délky, protože tento parametr je předem určen výrobcem. To plně platí pro radiátory typu RSV nebo RSG. Často však existují případy, kdy ke zvětšení plochy topného zařízení tohoto typu se použije jednoduše paralelní instalace dvou panelů vedle sebe.
Změny přenosu tepla radiátorů v závislosti na způsobu instalace
Pokud je panelový radiátor určen jako jediný povolený pro danou místnost, pak se pro určení počtu požadovaných radiátorů použije toto:
N = Ap / a1.
V tomto případě je oblast radiátoru známým parametrem. V případě, že jsou instalovány dva paralelní bloky radiátorů, zvýší se index Ap, který určuje snížený koeficient přenosu tepla.
V případě použití konvektorů s pláštěm počítá výpočet topného výkonu s tím, že jejich délka je také určena výhradně existující modelovou řadou. Zejména podlahový konvektor „Rhythm“ je nabízen ve dvou modelech s délkou pláště 1 m a 1,5 m. Nástěnné konvektory se mohou také mírně lišit.
V případě použití konvektoru bez pláště existuje vzorec, který pomáhá určit počet prvků zařízení, po kterém je možné vypočítat výkon topného systému:
N = Ap / (n * a1)
Zde n je počet řádků a úrovní prvků, které tvoří plochu konvektoru. V tomto případě je a1 plocha jedné trubky nebo prvku. Současně je při stanovení vypočítané plochy konvektoru nutné vzít v úvahu nejen počet jeho prvků, ale také způsob jejich připojení.
Pokud se v topném systému používá zařízení s hladkým potrubím, doba jeho topného potrubí se vypočítá takto:
l = Ap * µ4 / (n * a1)
µ4 je korekční faktor, který je zaveden v přítomnosti ozdobného krytu potrubí; n je počet řad nebo úrovní topných trubek; a1 je parametr charakterizující plochu jednoho metru vodorovné trubky o předem určeném průměru.
Pro získání přesnějšího (a nikoli zlomkového čísla) je povoleno mírné (ne více než 0,1 m2 nebo 5%) snížení indikátoru A.
Nosič tepla v topném systému: výpočet objemu, průtoku, vstřikování a další
Abyste měli představu o správném vytápění jednotlivých domů, měli byste se ponořit do základních konceptů. Zvažte procesy cirkulace chladicí kapaliny v topných systémech. Naučíte se, jak správně organizovat cirkulaci chladicí kapaliny v systému. Pro hlubší a promyšlenější představení studijního předmětu se doporučuje sledovat níže vysvětlující video.
Výpočet chladicí kapaliny v topném systému ↑
Objem chladicí kapaliny v topných systémech vyžaduje přesný výpočet.
Výpočet požadovaného objemu chladicí kapaliny v otopném systému se nejčastěji provádí v době výměny nebo rekonstrukce celého systému. Nejjednodušší metodou by bylo banální použití příslušných výpočtových tabulek. Snadno je najdete v tematických příručkách. Podle základních informací obsahuje:
- v části hliníkového chladiče (baterie) 0,45 l chladicí kapaliny;
- v sekci litinového radiátoru 1 / 1,75 litru;
- běžný metr potrubí 15 mm / 32 mm 0,177 / 0,8 litru.
Výpočty jsou rovněž nutné při instalaci takzvaných doplňovacích čerpadel a expanzní nádrže. V tomto případě je pro stanovení celkového objemu celého systému nutné sečíst celkový objem topných zařízení (baterie, radiátory), jakož i kotle a potrubí. Vzorec pro výpočet je následující:
V = (VS x E) / d, kde d je indikátor účinnosti instalované expanzní nádrže; E představuje koeficient roztažnosti kapaliny (vyjádřený v procentech), VS se rovná objemu systému, který zahrnuje všechny prvky: výměníky tepla, kotel, potrubí, také radiátory; V je objem expanzní nádrže.
Co se týká koeficientu roztažnosti kapaliny. Tento indikátor může mít dvě hodnoty v závislosti na typu systému. Pokud je nosičem tepla voda, je pro výpočet jeho hodnota 4%. Například v případě ethylenglykolu se koeficient roztažnosti považuje za 4,4%.
Existuje další, poměrně běžná, i když méně přesná možnost pro posouzení objemu chladicí kapaliny v systému. Tímto způsobem se používají indikátory výkonu - pro přibližný výpočet potřebujete znát pouze výkon topného systému. Předpokládá se, že 1 kW = 15 litrů kapaliny.
Hloubkové posouzení objemu topných zařízení, včetně kotle a potrubí, se nevyžaduje. Zvažme to na konkrétním příkladu. Například topný výkon konkrétního domu byl 75 kW.
V tomto případě je celkový objem systému odvozen podle vzorce: VS = 75 x 15 a bude roven 1125 litrům.
Je také třeba mít na paměti, že použití různých dalších prvků topného systému (ať už potrubí nebo radiátorů) nějakým způsobem snižuje celkový objem systému. Podrobné informace o tomto problému najdete v odpovídající technické dokumentaci výrobce určitých prvků.
Užitečné video: cirkulace chladicí kapaliny v topných systémech ↑
Vstřikování topného činidla do topného systému ↑
Po rozhodnutí o ukazatelích objemu systému je třeba pochopit hlavní věc: jak je chladivo čerpáno do uzavřeného topného systému.
Existují dvě možnosti:
Během procesu čerpání byste měli sledovat hodnoty na manometru, nezapomeňte, že větrací otvory na topných tělesech (baterie) musí být bezchybně otevřené.
Průtok topného média v topném systému ↑
Průtokem v systému nosiče tepla se rozumí hmotnostní množství nosiče tepla (kg / s) určené k dodávání požadovaného množství tepla do vytápěné místnosti.
Výpočet nosiče tepla v otopném systému se stanoví jako podíl dělení vypočítané potřeby tepla (W) v místnosti (místnostech) přenosem tepla 1 kg nosiče tepla pro vytápění (J / kg).
Průtok topného média v systému během topné sezóny ve vertikálních systémech ústředního topení se mění, protože jsou regulovány (to platí zejména pro gravitační cirkulaci topného média. V praxi je ve výpočtech průtok topné médium se obvykle měří v kg / h.
Tepelný výpočet pro topná zařízení
Metoda tepelného výpočtu je stanovení povrchové plochy každého jednotlivého topného zařízení, které vydává teplo do místnosti. Výpočet tepelné energie pro vytápění v tomto případě zohledňuje maximální teplotní hladinu chladicí kapaliny, která je určena pro ty topné prvky, pro které se provádí tepelně-technický výpočet topného systému. To znamená, že pokud je chladicí kapalina voda, pak se vezme její průměrná teplota v topném systému. Toto zohledňuje průtok chladicí kapaliny. Podobně, pokud je nosičem tepla pára, pak se při výpočtu tepla pro vytápění používá hodnota nejvyšší teploty páry při určité úrovni tlaku v ohřívači.
Radiátory jsou hlavním topným zařízením
