3. BEREGNING AF VARMEENHEDER OG UDSTYR 3.1. Valg af type og beregning af varmeenheder

Designet og den termiske beregning af et varmesystem er et obligatorisk trin i arrangementet af opvarmning af et hus. Hovedopgaven med computeraktiviteter er at bestemme de optimale parametre for kedlen og radiatorsystemet.

Du må indrømme, at det ved første øjekast kan synes, at kun en ingeniør kan foretage en varmeteknisk beregning. Imidlertid er ikke alt så kompliceret. At kende algoritmen for handlinger, vil det vise sig at uafhængigt udføre de nødvendige beregninger.

Artiklen beskriver detaljeret beregningsproceduren og indeholder alle de nødvendige formler. For en bedre forståelse har vi udarbejdet et eksempel på termisk beregning for et privat hus.

Normer for lokalers temperaturregimer

Inden der udføres beregninger af systemets parametre, er det i det mindste nødvendigt at kende rækkefølgen af ​​de forventede resultater samt have tilgængelige standardiserede karakteristika for nogle tabelværdier, der skal erstattes i formlerne eller blive styret af dem.

Efter at have udført beregninger af parametre med sådanne konstanter kan man være sikker på pålideligheden af ​​systemets søgte dynamiske eller konstante parameter.

Stuetemperatur
For lokaler til forskellige formål er der referencestandarder for temperaturregimerne i boliger og ikke-beboelsesejendomme. Disse normer er nedfældet i de såkaldte GOST'er.

For et varmesystem er en af ​​disse globale parametre rumtemperaturen, som skal være konstant uanset årstid og omgivende forhold.

I henhold til reguleringen af ​​hygiejnestandarder og regler er der forskelle i temperatur i forhold til sommer- og vintersæsonen. Klimaanlægget er ansvarligt for temperaturregimet i rummet i sommersæsonen, princippet om dets beregning er beskrevet detaljeret i denne artikel.

Men stuetemperaturen om vinteren leveres af varmesystemet. Derfor er vi interesserede i temperaturintervaller og deres tolerancer for afvigelser for vintersæsonen.

De fleste lovgivningsmæssige dokumenter fastlægger følgende temperaturområder, der gør det muligt for en person at være komfortabel i et rum.

For lokaler af en kontortype, der ikke er beboelse, med et areal på op til 100 m2:

  • 22-24 ° C - optimal lufttemperatur
  • 1 ° C - tilladte udsving.

For lokaler på kontoret med et areal på mere end 100 m2 er temperaturen 21-23 ° C. For ikke-beboelsesejendomme af industriel art varierer temperaturintervallerne meget afhængigt af formålet med lokalet og de etablerede arbejdsbeskyttelsesstandarder.

Komfort temperatur
Hver person har sin egen behagelige stuetemperatur. Nogen kan lide, at det er meget varmt i rummet, nogen har det godt, når rummet er køligt - det hele er helt individuelt

Hvad angår boligområder: lejligheder, private huse, ejendomme osv., Er der visse temperaturområder, der kan justeres afhængigt af beboernes ønsker.

Og for specifikke lokaler i en lejlighed og et hus har vi:

  • 20-22 ° C - stue, inklusive børneværelse, tolerance ± 2 ° С -
  • 19-21 ° C - køkken, toilet, tolerance ± 2 ° С
  • 24-26 ° C - badeværelse, brusebad, swimmingpool, tolerance ± 1 ° С
  • 16-18 ° C - korridorer, gange, trapper, opbevaringsrum, tolerance + 3 ° С

Det er vigtigt at bemærke, at der er flere flere grundlæggende parametre, der påvirker temperaturen i rummet, og som du skal fokusere på ved beregning af varmesystemet: fugtighed (40-60%), koncentrationen af ​​ilt og kuldioxid i luften (250: 1), bevægelseshastigheden for luftmasse (0,13-0,25 m / s) osv.

Beregning af varmeenheder

  1. Varmelegeme type - sektionsstøbejernsradiator MS-140-AO;

Nominel betinget varmestrøm af et element i enheden Qн.у. = 178 W;

Længde af et enhedselement l

= 96 mm.

St14

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab

2) Massevandstrøm:

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab

hvor cf er den specifikke varmekapacitet for vand (= 4,19 kJ / kg ° C);

tg og til - vandtemperaturer ved indløbet til stigrøret og ved udløbet fra det;

β1 er beregningskoefficienten for stigningen i varmestrømmen for installerede varmeanordninger som et resultat af afrunding af den beregnede værdi opad;

β2 - beregningskoefficient for yderligere varmetab fra varmeenheder ved eksterne hegn.

  1. Gennemsnitlig vandtemperatur i hver stigrørsenhed:

tav = 0,5 *

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab
=0,5* (105 + 70) = 87,5

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab

3) Forskel mellem gennemsnitstemperaturen for vandet i enheden og lufttemperaturen i rummet:

∆tav = tav - farvetone

∆tav = 87,5 - 23 = 64,5 ° C

4) Påkrævet nominel varmestrøm

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab

Hvor

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab

til - kompleks reduktionskoefficient Qn.pr. at designe betingelser

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab

hvor n, p og c er størrelser svarende til en bestemt type opvarmningsanordninger

b - beregningskoefficient for atmosfærisk tryk i et givet område

ψ - beregningskoefficient for kølemiddelets bevægelsesretning i enheden

For et vandrørssystem med et rør, massevandstrømmen, der passerer gennem den beregnede enhed Gpr, kg / h

5) Minimum krævet antal varmeafsnit:

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab
hvor

4

- korrektionsfaktor under hensyntagen til metoden til installation af enheden med en åben installation af enheden 4 = 1.0; 3 - korrektionsfaktor under hensyntagen til antallet af sektioner i enheden taget til en omtrentlig værdi

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab
(for nsec> 15).

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab
,

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab
;

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab
,

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab
;

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab
,

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab
.

Beregning af varmetab i huset

Ifølge den anden lov om termodynamik (skolefysik) er der ingen spontan overførsel af energi fra mindre opvarmet til mere opvarmet mini- eller makroobjekter. Et specielt tilfælde af denne lov er "stræben" efter at skabe en temperaturligevægt mellem to termodynamiske systemer.

For eksempel er det første system et miljø med en temperatur på -20 ° C, det andet system er en bygning med en intern temperatur på + 20 ° C. I henhold til ovenstående lov vil disse to systemer stræbe efter at balancere gennem udveksling af energi. Dette vil ske ved hjælp af varmetab fra det andet system og afkøling i det første.


Det kan siges utvetydigt, at omgivelsestemperaturen afhænger af den breddegrad, hvor det private hus ligger. Og temperaturforskellen påvirker mængden af ​​varmelækager fra bygningen (+)

Varmetab betyder ufrivillig frigivelse af varme (energi) fra et eller andet objekt (hus, lejlighed). For en almindelig lejlighed er denne proces ikke så "mærkbar" i sammenligning med et privat hus, da lejligheden ligger inde i bygningen og "støder op" til andre lejligheder.

I et privat hus ”slipper” varmen i større eller mindre grad gennem de ydre vægge, gulv, tag, vinduer og døre.

Ved at kende mængden af ​​varmetab under de mest ugunstige vejrforhold og karakteristika for disse forhold er det muligt at beregne varmesystemets kraft med stor nøjagtighed.

Så volumen af ​​varmelækager fra bygningen beregnes ved hjælp af følgende formel:

Q = Qfloor + Qwall + Qwindow + Qroof + Qdoor +… + Qihvor

Qi - volumenet af varmetab fra det ensartede udseende af bygningskonvolutten.

Hver komponent med formlen beregnes ved hjælp af formlen:

Q = S * ∆T / Rhvor

  • Q - termiske lækager, V;
  • S - areal af en bestemt type struktur, kvm. m;
  • ∆T - temperaturforskel mellem omgivende og indendørs luft, ° C
  • R - varmebestandighed af en bestemt type struktur, m2 * ° C / W.

Selve værdien af ​​termisk modstand for faktisk eksisterende materialer anbefales at tage fra hjælpetabeller.

Derudover kan termisk modstand opnås ved hjælp af følgende forhold:

R = d / khvor

  • R - termisk modstand, (m2 * K) / W;
  • k - materialets varmeledningsevne, W / (m2 * K);
  • d Er tykkelsen af ​​dette materiale, m.

I ældre huse med en fugtig tagkonstruktion opstår varmelækage gennem toppen af ​​bygningen, nemlig gennem taget og loftet. Gennemførelse af foranstaltninger til opvarmning af loftet eller varmeisolering af loftet tag løser dette problem.

Hus gennem et termisk kamera
Hvis du isolerer loftsrummet og taget, kan det samlede varmetab fra huset reduceres betydeligt.

Der er flere andre typer varmetab i huset gennem revner i strukturer, et ventilationssystem, en køkkenhætte, åbning af vinduer og døre. Men det giver ingen mening at tage højde for deres volumen, da de ikke udgør mere end 5% af det samlede antal hovedvarmelækager.

Beregningsformel

Standarder for varmeenergiforbrug
Varmebelastninger beregnes under hensyntagen til varmeenhedens effekt og bygningens varmetab. Derfor er det nødvendigt at multiplicere bygningens varmetab med en multiplikationsfaktor på 1,2 for at bestemme effekten af ​​den designede kedel. Dette er en slags reserve svarende til 20%.

Hvorfor er en sådan koefficient nødvendig? Med sin hjælp kan du:

  • Forudsig faldet i gastrykket i rørledningen. Når alt kommer til alt er der flere forbrugere om vinteren, og alle prøver at tage mere brændstof end andre.
  • Varier temperaturregimet inde i huset.

Vi tilføjer, at varmetab ikke kan fordeles jævnt over hele bygningsstrukturen. Forskellen i indikatorer kan være ret stor. Her er nogle eksempler:

  • Op til 40% af varmen forlader bygningen gennem de ydre vægge.
  • Gennem gulve - op til 10%.
  • Det samme gælder for taget.
  • Gennem ventilationssystemet - op til 20%.
  • Gennem døre og vinduer - 10%.

Materialer (rediger)

Så vi fandt ud af bygningens struktur og gjorde en meget vigtig konklusion, at varmetabet, der skal kompenseres, afhænger af selve huset og dets placering. Men meget bestemmes også af materialerne i væggene, taget og gulvet samt tilstedeværelsen eller fraværet af varmeisolering.

Dette er en vigtig faktor.

Lad os for eksempel definere koefficienter, der reducerer varmetab, afhængigt af vinduesstrukturer:

  • Almindelige trævinduer med almindeligt glas. Til beregning af varmeenergi anvendes i dette tilfælde en koefficient svarende til 1,27. Det vil sige, gennem denne type ruder lækker termisk energi, svarende til 27% af det samlede.
  • Hvis der er installeret plastvinduer med dobbeltvinduer, anvendes en koefficient på 1.0.
  • Hvis plastvinduer installeres fra en seks-kammerprofil og med en tre-kammer dobbeltglas enhed, tages en koefficient på 0,85.

Vi går videre og beskæftiger os med vinduerne. Der er en klar forbindelse mellem området i rummet og vinduesruden. Jo større den anden position er, desto højere er varmetabet i bygningen. Og her er der et bestemt forhold:

  • Hvis arealet af vinduerne i forhold til gulvarealet kun har en 10% indikator, bruges en koefficient på 0,8 til at beregne varmeeffekten fra varmesystemet.
  • Hvis forholdet er i området 10-19%, anvendes en faktor på 0,9.
  • Ved 20% - 1,0.
  • Ved 30% —2.
  • Ved 40% - 1,4.
  • Ved 50% - 1,5.

Og det er bare vinduerne. Og der er også indflydelse af de materialer, der er brugt i husets konstruktion på de termiske belastninger. Vi placerer dem i tabellen, hvor vægmaterialerne placeres med et fald i varmetab, hvilket betyder, at deres koefficient også vil falde:

Type byggematerialeKoefficient
Betonblokke eller vægpaneler1,25 til 1,5
Træ blokhus1,2
En og en mur mur1,5
To og en halv mursten1,1
Betonblokke af skum1,0

Som du kan se, er forskellen fra de anvendte materialer betydelig. Derfor er det selv på designfasen af ​​et hus nødvendigt at bestemme nøjagtigt hvilket materiale det skal bygges af. Selvfølgelig bygger mange bygherrer et hjem baseret på byggebudget. Men med sådanne layouts er det værd at revidere det. Eksperter forsikrer, at det er bedre at investere indledningsvis for derefter at høste fordelene ved besparelser ved driften af ​​huset.Desuden er varmesystemet om vinteren en af ​​de vigtigste udgiftsposter.

Størrelser på værelser og antal etager i bygningen

Varmesystem diagram
Så vi fortsætter med at forstå koefficienterne, der påvirker varmeberegningsformlen. Hvordan påvirker rummets størrelse varmebelastningen?

  • Hvis loftshøjden i dit hus ikke overstiger 2,5 meter, tages der en faktor 1,0 med i beregningen.
  • I en højde på 3 m er der allerede taget 1.05. En lille forskel, men det påvirker varmetabet markant, hvis husets samlede areal er stort nok.
  • Ved 3,5 m - 1,1.
  • Ved 4,5 m –2.

Men en sådan indikator som antallet af etager i en bygning påvirker varmetabet i et rum på forskellige måder. Her er det nødvendigt at tage højde for ikke kun antallet af etager, men også pladsens plads, det vil sige på hvilken etage det er placeret. For eksempel, hvis dette er et værelse på første sal, og selve huset har tre til fire etager, bruges en koefficient på 0,82 til beregningen.

Som du kan se, skal du beslutte dig for forskellige faktorer for nøjagtigt at beregne varmetabet i en bygning. Og alle skal tages i betragtning. Forresten har vi ikke overvejet alle de faktorer, der reducerer eller øger varmetabet. Men selve beregningsformlen afhænger hovedsageligt af det opvarmede huss område og af indikatoren, der kaldes den specifikke værdi af varmetab. Forresten, i denne formel er den standard og lig med 100 W / m². Alle andre komponenter med formlen er koefficienter.

Bestemmelse af kedelkraft

For at opretholde temperaturforskellen mellem miljøet og temperaturen inde i huset er der behov for et autonomt varmesystem, der opretholder den ønskede temperatur i hvert rum i et privat hus.

Grundlaget for opvarmningssystemet er forskellige typer kedler: flydende eller fast brændsel, elektrisk eller gas.

Kedlen er den centrale enhed i varmesystemet, der genererer varme. Det vigtigste kendetegn ved kedlen er dens magt, nemlig omdannelseshastigheden af ​​mængden af ​​varme pr. Tidsenhed.

Efter at have foretaget beregninger af varmebelastningen til opvarmning opnår vi den krævede nominelle effekt af kedlen.

For en almindelig lejlighed med flere værelser beregnes kedeleffekten gennem området og den specifikke effekt:

Rboiler = (Sroom * Rudelnaya) / 10hvor

  • S værelser- det samlede areal af det opvarmede rum
  • Rudellnaya- effekttæthed i forhold til klimatiske forhold.

Men denne formel tager ikke højde for varmetab, som er tilstrækkelig i et privat hus.

Der er et andet forhold, der tager denne parameter i betragtning:

Р-kedel = (Qloss * S) / 100hvor

  • Rkotla- kedelkraft
  • Qloss- varmetab
  • S - opvarmet område.

Kedelens nominelle effekt skal øges. Beholdningen er nødvendig, hvis du planlægger at bruge kedlen til opvarmning af vand til badeværelset og køkkenet.

Kedel med tank
I de fleste varmeanlæg til private huse anbefales det at bruge en ekspansionsbeholder, hvor en forsyning med kølemiddel opbevares. Hvert privat hus har brug for varmt vandforsyning

For at sikre kedlens effektreserve skal sikkerhedsfaktoren K føjes til den sidste formel:

Rboiler = (Qloss * S * K) / 100hvor

TIL - vil være lig med 1,25, dvs. den estimerede kedelydelse øges med 25%.

Kedelens kraft gør det således muligt at opretholde standardlufttemperaturen i bygningens rum såvel som at have et indledende og ekstra volumen varmt vand i huset.

Beregningsmetode

For at beregne varmeenergi til opvarmning er det nødvendigt at tage indikatorerne for varmebehov i et separat rum. I dette tilfælde skal varmeoverførslen fra varmerøret, der er placeret i dette rum, trækkes fra dataene.

Området på overfladen, der afgiver varme, afhænger af flere faktorer - først og fremmest på den anvendte enhedstype, på princippet om at forbinde den til rør og på, hvordan den er placeret i rummet. Det skal bemærkes, at alle disse parametre også påvirker tætheden af ​​varmestrømmen, der kommer fra enheden.

Beregning af varmelegemer i varmesystemet - varmeoverførslen til varmelegemet Q kan bestemmes ved hjælp af følgende formel:

Qпр = qпр * Ap.

Den kan dog kun bruges, hvis indikatoren for overfladetætheden af ​​varmeenheden qpr (W / m2) er kendt.

Herfra kan du også beregne det beregnede område Ap. Det er vigtigt at forstå, at det anslåede areal for en varmeanordning ikke afhænger af typen af ​​kølemiddel.

Ap = Qnp / qnp,

hvor Qnp er niveauet for varmeoverførsel af enheden, der kræves til et bestemt rum.

Den termiske beregning af opvarmning tager højde for, at formlen bruges til at bestemme varmeoverførslen af ​​enheden til et bestemt rum:

Qпр = Qп - µтр * Qпр

i dette tilfælde er Qp-indikatoren varmebehovet i rummet, Qtr er den samlede varmeoverførsel af alle elementer i varmesystemet, der er placeret i rummet. Beregningen af ​​varmebelastningen ved opvarmning indebærer, at dette ikke kun inkluderer radiatoren, men også de rør, der er forbundet til den, og transitvarmerøret (hvis nogen). I denne formel er µtr en korrektionsfaktor, der giver mulighed for delvis varmeoverførsel fra systemet, beregnet til at opretholde en konstant stuetemperatur. I dette tilfælde kan korrektionens størrelse svinge afhængigt af, hvor nøjagtigt rørene i varmesystemet blev lagt i rummet. Især - med den åbne metode - 0,9; i murens fure - 0,5; indlejret i en betonvæg - 1.8.

Beregning af den krævede varmeeffekt, dvs. den samlede varmeoverførsel (Qtr - W) for alle elementer i varmesystemet bestemmes ved hjælp af følgende formel:

Qtr = µktr * µ * dn * l * (tg - tv)

I det er ktr en indikator for varmeoverførselskoefficienten for en bestemt sektion af rørledningen placeret i rummet, dn er rørets ydre diameter, jeg er sektionens længde. Indikatorer tg og tv viser temperaturen på kølevæsken og luften i rummet.

Formlen Qtr = qw * lw + qg * lg bruges til at bestemme niveauet for varmeoverførsel fra varmelederen til stede i rummet. For at bestemme indikatorerne henvises til den specielle referencelitteratur. I den kan du finde definitionen af ​​varmesystemets termiske effekt - bestemmelse af varmeoverførsel lodret (qw) og vandret (qg) af varmeleggeren, der er lagt i rummet. De fundne data viser varmeoverførslen på 1 m af røret.

Før beregning af gcal til opvarmning blev beregningerne i mange år udført med formlen Ap = Qnp / qnp og målinger af varmeoverføringsfladerne i varmesystemet udført ved hjælp af en konventionel enhed - ækvivalent kvadratmeter. I dette tilfælde var ecm betinget lig overfladen på opvarmningsanordningen med en varmeoverførsel på 435 kcal / h (506 W). Beregning af gcal til opvarmning antager, at temperaturforskellen mellem kølemidlet og luften (tg - tw) i rummet var 64,5 ° C, og det relative vandforbrug i systemet var lig med Grel = l, 0.

Beregning af varmebelastninger til opvarmning indebærer, at glatte rør- og panelopvarmningsanordninger, som havde en højere varmeoverførsel end referenceradiatorerne fra Sovjetunionens tid, på samme tid havde et ECM-område, der signifikant afveg fra deres fysiske område . Følgelig var ECM-området for mindre effektive opvarmningsanordninger betydeligt lavere end deres fysiske område.

Imidlertid blev en sådan dobbelt måling af arealet af varmeenheder i 1984 forenklet, og ECM blev annulleret. Fra det øjeblik blev varmeelementets areal kun målt i m2.

Efter at det areal, der kræves til rummet, er beregnet, og varmesystemets termiske effekt er beregnet, kan du fortsætte med at vælge den nødvendige radiator fra kataloget over varmeelementer.

I dette tilfælde viser det sig, at det købte artikels område ofte viser sig at være lidt større end det, der blev opnået ved beregninger. Dette er ret let at forklare - når alt kommer til alt tages en sådan korrektion i betragtning på forhånd ved at indføre en multiplikationskoefficient µ1 i formlerne.

Sektionsradiatorer er meget almindelige i dag.Deres længde afhænger direkte af antallet af anvendte sektioner. For at beregne mængden af ​​varme til opvarmning - det vil sige at beregne det optimale antal sektioner for et bestemt rum, anvendes formlen:

N = (Ap / al) (µ4 / µ3)

Her er a1 området for en sektion af radiatoren, der er valgt til indendørs installation. Målt i m2. µ 4 er den korrektionsfaktor, der introduceres for installationsmetoden til varmelegemet. µ 3 - korrektionsfaktor, som angiver det reelle antal sektioner i radiatoren (µ3 - 1.0, forudsat at Ap = 2,0 m2). For standardradiatorer af typen M-140 bestemmes denne parameter af formlen:

μ 3 = 0,97 + 0,06 / Ap

Ved termiske tests anvendes standardradiatorer, der består af et gennemsnit på 7-8 sektioner. Det vil sige, beregningen af ​​varmeforbruget til opvarmning bestemt af os - det vil sige varmeoverføringskoefficienten, er kun reel for radiatorer af nøjagtig denne størrelse.

Det skal bemærkes, at når der anvendes radiatorer med færre sektioner, observeres en let stigning i niveauet for varmeoverførsel.

Dette skyldes, at varmestrømmen i de ekstreme sektioner er noget mere aktiv. Derudover bidrager de åbne ender af radiatoren til større varmeoverførsel til rumluften. Hvis antallet af sektioner er større, er der en svækkelse af strømmen i de ekstreme sektioner. Følgelig er det mest rationelle for at opnå det krævede niveau af varmeoverførsel en lille stigning i radiatorens længde ved at tilføje sektioner, som ikke påvirker varmesystemets effekt.

For disse radiatorer, hvor arealet af en sektion er 0,25 m2, er der en formel til bestemmelse af koefficienten µ3:

μ3 = 0,92 + 0,16 / Ap

Men det skal huskes, at det er ekstremt sjældent, når man bruger denne formel, opnås et heltal antal sektioner. Oftest viser den krævede mængde sig at være brøkdel. Beregningen af ​​varmeanlæggene i varmesystemet antager, at et let (højst 5%) fald i Ap-koefficienten er tilladt for at opnå et mere nøjagtigt resultat. Denne handling fører til at begrænse niveauet for afvigelse af temperaturindikatoren i rummet. Når varmen til opvarmning af rummet er beregnet, efter opnåelse af resultatet, installeres en radiator med antallet af sektioner så tæt på den opnåede værdi som muligt.

Beregningen af ​​varmeeffekt efter område antager, at husets arkitektur pålægger visse betingelser for installationen af ​​radiatorer.

Især hvis der er en ekstern niche under vinduet, skal radiatorens længde være mindre end nichens længde - ikke mindre end 0,4 m. Denne betingelse gælder kun for direkte rørføring til radiatoren. Hvis der anvendes en luftledning med en and, skal forskellen i længden af ​​niche og radiator være mindst 0,6 m. I dette tilfælde skal de ekstra sektioner adskilles som en separat radiator.

For individuelle modeller af radiatorer finder formlen til beregning af varme til opvarmning - dvs. bestemmelse af længden - ikke anvendelse, da denne parameter er forudbestemt af producenten. Dette gælder fuldt ud for radiatorer af typen RSV eller RSG. Der er dog ofte tilfælde, hvor man skal øge arealet af en opvarmningsanordning af denne type, der simpelthen anvendes parallel installation af to paneler side om side.

Hvis en panelradiator bestemmes som den eneste tilladte for et givet rum, anvendes følgende til at bestemme antallet af nødvendige radiatorer:

N = Ap / a1.

I dette tilfælde er radiatorens område en velkendt parameter. I tilfælde af at der er installeret to parallelle radiatorblokke, øges Ap-indekset, hvilket bestemmer den reducerede varmeoverførselskoefficient.

I tilfælde af anvendelse af konvektorer med en kappe tager beregningen af ​​varmeeffekten hensyn til, at deres længde også udelukkende bestemmes af det eksisterende modelområde. Især gulvkonvektoren "Rhythm" præsenteres i to modeller med en kappelængde på 1 m og 1,5 m. Vægkonvektorer kan også afvige lidt fra hinanden.

I tilfælde af brug af en konvektor uden et hus er der en formel, der hjælper med at bestemme antallet af enheder i enheden, hvorefter det er muligt at beregne varmesystemets effekt:

N = Ap / (n * a1)

Her er n antallet af rækker og niveauer af elementer, der udgør konvektorens område. I dette tilfælde er al området for et rør eller element. Samtidig er det nødvendigt at tage højde for antallet af dets elementer, men også metoden til deres forbindelse, når man bestemmer det beregnede område for konvektoren.

Hvis der anvendes et glat rørindretning i et varmesystem, beregnes varigheden af ​​dets opvarmningsrør som følger:

l = Ap * µ4 / (n * a1)

µ4 er en korrektionsfaktor, der introduceres i nærvær af et dekorativt rørdæksel; n er antallet af rækker eller niveauer af varmeledninger; a1 er en parameter, der karakteriserer arealet på en meter af et vandret rør med en forudbestemt diameter.

For at opnå et mere nøjagtigt (og ikke et brøkantal) tillades et lille (højst 0,1 m2 eller 5%) fald i A-indikatoren.

Funktioner ved valg af radiatorer

Radiatorer, paneler, gulvvarmesystemer, konvektorer osv. Er standardkomponenter til tilførsel af varme i et rum. De mest almindelige dele af et varmesystem er radiatorer.

Kølelegemet er en særlig hule modulær type struktur lavet af legering med høj varmeafledning. Den er lavet af stål, aluminium, støbejern, keramik og andre legeringer. Princippet om drift af en varmelegeme reduceres til stråling af energi fra kølemidlet ind i rummet gennem "kronblade".

Multi-sektions varmelegeme
En radiator af aluminium og bimetal opvarmning har erstattet massive støbejernsradiatorer. Produktionsvenlighed, høj varmeafledning, god konstruktion og design har gjort dette produkt til et populært og udbredt værktøj til udstråling af varme indendørs.

Der er flere metoder til beregning af radiatorer i et rum. Listen over metoder nedenfor er sorteret i rækkefølge efter øget beregningsnøjagtighed.

Beregningsindstillinger:

  1. Efter område... N = (S * 100) / C, hvor N er antallet af sektioner, S er arealet af rummet (m2), C er varmeoverførslen af ​​en sektion af radiatoren (W taget fra passet eller produktcertifikat), 100 W er mængden af ​​varmestrøm, som er nødvendig til opvarmning af 1 m2 (empirisk værdi). Spørgsmålet opstår: hvordan man tager højde for højden på rummets loft?
  2. Efter volumen... N = (S * H ​​* 41) / C, hvor N, S, C - på samme måde. H er rummets højde, 41 W er den mængde varmestrøm, der kræves for at opvarme 1 m3 (empirisk værdi).
  3. Ved odds... N = (100 * S * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C, hvor N, S, C og 100 er ens. k1 - under hensyntagen til antallet af kamre i glassenheden i rummets vindue, k2 - varmeisolering af væggene, k3 - forholdet mellem vinduesarealet og rummet, k4 - den gennemsnitlige temperatur under nul i den koldeste uge om vinteren, k5 - antallet af ydervægge i rummet (som "går ud" til gaden), k6 - rumtype ovenpå, k7 - lofthøjde

Dette er den mest nøjagtige måde at beregne antallet af sektioner på. Naturligvis afrundes fraktionerede beregningsresultater altid til det næste heltal.

Hydraulisk beregning af vandforsyning

Naturligvis kan "billedet" af beregning af varme til opvarmning ikke være komplet uden beregning af egenskaber som volumen og hastighed på varmebæreren. I de fleste tilfælde er kølemidlet almindeligt vand i flydende eller gasformig tilstand.

Rørsystem
Det anbefales at beregne den faktiske volumen af ​​varmebæreren gennem summering af alle hulrum i varmesystemet. Når du bruger en enkeltkredsløbskedel, er dette den bedste mulighed. Når du bruger dobbeltkredsløbskedler i varmesystemet, er det nødvendigt at tage højde for forbruget af varmt vand til hygiejniske og andre husholdningsformål.

Beregningen af ​​volumen vand opvarmet af en dobbeltkredsløbskedel for at give beboerne varmt vand og varme kølevæsken foretages ved at opsummere det interne volumen af ​​varmekredsen og brugernes faktiske behov i opvarmet vand.

Volumen af ​​varmt vand i varmesystemet beregnes ved hjælp af formlen:

W = k * Phvor

  • W - volumen af ​​varmebærer
  • P - opvarmning af kedelkraft
  • k - effektfaktor (antallet af liter pr. effektenhed er 13,5, rækkevidde - 10-15 liter).

Som et resultat ser den endelige formel sådan ud:

W = 13,5 * s

Varmemediets strømningshastighed er den endelige dynamiske vurdering af varmesystemet, som karakteriserer væskens cirkulationshastighed i systemet.

Denne værdi hjælper med at estimere rørledningens type og diameter:

V = (0,86 * P * μ) / ∆Thvor

  • P - kedelkraft
  • μ - kedeleffektivitet
  • ∆T - temperaturforskellen mellem forsyningsvand og returvand.

Ved hjælp af ovenstående metoder til hydraulisk beregning vil det være muligt at opnå reelle parametre, som er ”fundamentet” for det fremtidige varmesystem.

Eksempel på termisk design

Som et eksempel på varmeberegning er der et almindeligt 1-etagers hus med fire stuer, et køkken, et badeværelse, en "vinterhave" og bryggers.

Facade af et privat hus
Fundamentet er lavet af en monolitisk armeret betonplade (20 cm), ydervæggene er beton (25 cm) med gips, taget er lavet af træbjælker, taget er metal og mineraluld (10 cm)

Lad os udpege de oprindelige parametre for huset, der er nødvendige for beregningerne.

Bygningens dimensioner:

  • gulvhøjde - 3 m;
  • lille vindue på forsiden og bagsiden af ​​bygningen 1470 * 1420 mm;
  • stort facadevindue 2080 * 1420 mm;
  • indgangsdøre 2000 * 900 mm;
  • bagdøre (udgang til terrasse) 2000 * 1400 (700 + 700) mm.

Bygningens samlede bredde er 9,5 m2, længden er 16 m2. Kun stuer (4 stk.), Et badeværelse og et køkken opvarmes.

Husplan
For nøjagtigt at beregne varmetabet på væggene fra de ydre vægge, skal du trække området fra alle vinduer og døre - dette er en helt anden type materiale med sin egen termiske modstand

Vi starter med at beregne arealerne af homogene materialer:

  • gulvareal - 152 m2;
  • tagareal - 180 m2 under hensyntagen til loftshøjden på 1,3 m og stangbredden - 4 m;
  • vinduesareal - 3 * 1,47 * 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 m2;
  • dørareal - 2 * 0,9 + 2 * 2 * 1,4 = 7,4 m2.

Arealet af de ydre vægge vil være 51 * 3-9.22-7.4 = 136.38 m2.

Lad os gå videre til beregning af varmetab for hvert materiale:

  • Qpol = S * ∆T * k / d = 152 * 20 * 0,2 / 1,7 = 357,65 W;
  • Qroof = 180 * 40 * 0,1 / 0,05 = 14400 W;
  • Qvindue = 9,22 * 40 * 0,36 / 0,5 = 265,54 W;
  • Qdoor = 7,4 * 40 * 0,15 / 0,75 = 59,2 W;

Og også Qwall svarer til 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4546. Summen af ​​alle varmetab er 19628,4 W.

Som et resultat beregner vi kedeleffekten: bo kedel = Qloss * Sheat_room * К / 100 = 19628.4 * (10.4 + 10.4 + 13.5 + 27.9 + 14.1 + 7.4) * 1.25 / 100 = 19628.4 * 83.7 * 1.25 / 100 = 20536.2 = 21 kW.

Vi beregner antallet af radiatorafsnit for et af værelserne. For alle andre er beregningerne de samme. For eksempel er et hjørnerum (venstre, nederste hjørne af diagrammet) 10,4 m2.

Derfor er N = (100 * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C = (100 * 10,4 * 1,0 * 1,0 * 0,9 * 1,3 * 1,2 * 1,0 * 1,05) / 180=8,5176=9.

Dette rum kræver 9 sektioner af en varmelegeme med en varmeydelse på 180 W.

Vi fortsætter med at beregne mængden af ​​kølemiddel i systemet - W = 13,5 * P = 13,5 * 21 = 283,5 liter. Dette betyder, at kølevæskens hastighed vil være: V = (0,86 * P * μ) / ∆T = (0,86 * 21000 * 0,9) /20=812,7 liter.

Som et resultat svarer en fuldstændig omsætning af hele volumen kølemiddel i systemet til 2,87 gange i timen.

Et udvalg af artikler om termisk beregning hjælper med at bestemme de nøjagtige parametre for elementerne i varmesystemet:

  1. Beregning af et varmesystem i et privat hus: regler og beregningseksempler
  2. Termisk beregning af en bygning: detaljer og formler til udførelse af beregninger + praktiske eksempler

Beregning af varmeydelse

Vi vil overveje flere beregningsmetoder, der tager højde for et andet antal variabler.

Efter område

Beregningen efter område er baseret på hygiejnestandarder og regler, hvor russerne siger hvidt: en kilowatt termisk kraft skal falde på 10 m2 af rummets areal (100 watt pr. M2).

Præcisering: beregningen bruger en koefficient, der afhænger af landets region. For de sydlige regioner er det 0,7 - 0,9, for Fjernøsten - 1,6, for Yakutia og Chukotka - 2,0.

Jo lavere udetemperaturen er, desto større er varmetabet.

Det er klart, at metoden giver en meget signifikant fejl:

  • Panoramavinduer i en tråd giver tydeligt større varmetab sammenlignet med en solid væg.
  • Lejlighedsplaceringen inde i huset tages ikke i betragtning, selvom det er klart, at hvis der er varme vægge i nabolejligheder i nærheden, med det samme antal radiatorer, vil det være meget varmere end i et hjørnerum med en fælles mur med gaden.
  • Endelig er det vigtigste: beregningen er korrekt for standardlofthøjden i et sovjetisk hus svarende til 2,5 - 2,7 meter. Selv i begyndelsen af ​​det 20. århundrede blev der imidlertid bygget huse med en lofthøjde på 4 - 4,5 meter, og stalinkas med tre meter lofter vil også kræve en opdateret beregning.

Lad os stadig anvende metoden til at beregne antallet af støbejernssektioner af radiatorer i et 3x4 meter rum i Krasnodar-territoriet.

Arealet er 3x4 = 12 m2.

Den krævede varmeeffekt til opvarmning er 12m2 x100W x0,7 regional koefficient = 840 watt.

Med en effekt på en sektion på 180 watt har vi brug for 840/180 = 4,66 sektioner. Naturligvis afrunder vi antallet op - op til fem.

Rådgivning: under forholdene i Krasnodar-territoriet er et temperaturdelta mellem et rum og et batteri på 70C urealistisk. Det er bedre at installere radiatorer med mindst 30% margin.

Den termiske kraftreserve gør aldrig ondt. Hvis det er nødvendigt, kan du blot lukke ventilerne foran radiatoren.

Enkel beregning efter volumen

Ikke vores valg.

Beregningen af ​​den samlede luftmængde i rummet vil helt klart være mere præcis allerede, fordi den tager højde for variationen i loftshøjden. Det er også meget simpelt: For 1 m3 volumen er der brug for 40 watt varmesystemeffekt.

Lad os beregne den krævede strøm til vores værelse nær Krasnodar med en let afklaring: det er placeret i en stalinka bygget i 1960 med en lofthøjde på 3,1 meter.

Rumets rumfang er 3x4x3,1 = 37,2 kubikmeter.

Derfor skal radiatorerne have en kapacitet på 37,2x40 = 1488 watt. Lad os tage højde for den regionale koefficient på 0,7: 1488x0,7 = 1041 watt, eller seks sektioner af støbejern hård rædsel under vinduet. Hvorfor rædsel? Udseendet og konstante lækager mellem sektionerne efter flere års drift forårsager ikke glæde.

Hvis vi husker, at prisen på en støbejernssektion er højere end en aluminiums- eller bimetalimporteret opvarmningsradiator, begynder ideen om at købe en sådan opvarmningsenhed virkelig en let panik.

Raffineret volumenberegning

En mere nøjagtig beregning af varmesystemer udføres under hensyntagen til et større antal variabler:

  • Antallet af døre og vinduer. Gennemsnitligt varmetab gennem et standardvindue er 100 watt gennem en dør - 200.
  • Rummets placering i slutningen eller hjørnet af huset vil tvinge os til at bruge en koefficient på 1,1 - 1,3, afhængigt af materialet og tykkelsen på bygningens vægge.
  • For private huse anvendes en koefficient på 1,5, da varmetabet gennem gulv og tag er meget højere. Over og under, trods alt, ikke varme lejligheder, men gaden ...

Basisværdien er de samme 40 watt pr. Kubikmeter og de samme regionale faktorer som ved beregning af rummets areal.

Lad os beregne den termiske effekt af radiatorer til et rum med de samme dimensioner som i det foregående eksempel, men overføre det mentalt til hjørnet af et privat hus i Oymyakon (den gennemsnitlige temperatur i januar er -54C, i det mindste i løbet af observationsperioden - 82). Situationen forværres af døren til gaden og vinduet, hvorfra de blide rensdyrhyrder kan ses.

Vi har allerede opnået den grundlæggende effekt under kun hensyntagen til rumets volumen: 1488 watt.

Vinduet og døren tilføjer 300 watt. 1488 + 300 = 1788.

Et privat hus. Koldt gulv og varmelækage gennem taget. 1788x1,5 = 2682.

Husets vinkel vil tvinge os til at anvende en faktor på 1,3. 2682x1,3 = 3486,6 watt.

Forresten, i hjørnerum skal varmeenheder monteres på begge ydervægge.

Endelig fører det varme og blide klima i Oymyakonsky ulus i Yakutia os til ideen om, at det opnåede resultat kan ganges med en regional koefficient på 2,0. Der kræves 6973,2 watt for at opvarme et lille rum!

Vi er allerede fortrolige med beregningen af ​​antallet af radiatorer. Det samlede antal støbejerns- eller aluminiumsektioner vil være 6973,2 / 180 = 39 afrundede sektioner. Med en sektionslængde på 93 millimeter vil harmonikaen under vinduet have en længde på 3,6 meter, det vil sige, at den næsten ikke passer langs den længere af væggene ...

«>

“- Ti sektioner? En god start! " - med en sådan sætning vil en beboer i Yakutia kommentere dette billede.

Kedler

Ovne

Plastvinduer