Šildymo sistemos projektavimas ir šiluminis skaičiavimas yra privalomas namo šildymo išdėstymo etapas. Pagrindinis skaičiavimo veiklos uždavinys yra nustatyti optimalius katilo ir radiatoriaus sistemos parametrus.
Turite pripažinti, kad iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti, kad tik inžinierius gali atlikti šilumos inžinerijos skaičiavimus. Tačiau ne viskas taip sudėtinga. Žinant veiksmų algoritmą, paaiškės, kad jis savarankiškai atliks reikiamus skaičiavimus.
Straipsnyje išsamiai aprašoma skaičiavimo procedūra ir pateikiamos visos reikalingos formulės. Norėdami geriau suprasti, mes paruošėme šilumos skaičiavimo pavyzdį privačiam namui.
Patalpų temperatūros režimų normos
Prieš atliekant bet kokius sistemos parametrų skaičiavimus, būtina žinoti bent jau laukiamų rezultatų tvarką, taip pat turėti kai kurių lentelių reikšmių standartizuotas charakteristikas, kurios turi būti pakeistos formulėse ar vadovautis jomis.
Atlikus parametrų su tokiomis konstantomis skaičiavimus, galima įsitikinti ieškomo sistemos dinaminio ar pastovaus parametro patikimumu.
Įvairios paskirties patalpoms taikomi standartiniai gyvenamųjų ir negyvenamųjų patalpų temperatūros režimų standartai. Šios normos yra įtvirtintos vadinamuosiuose GOST.
Šildymo sistemai vienas iš šių visuotinių parametrų yra kambario temperatūra, kuri turi būti pastovi nepriklausomai nuo sezono ir aplinkos sąlygų.
Pagal sanitarinių standartų ir taisyklių reguliavimą yra temperatūros skirtumų, palyginti su vasaros ir žiemos sezonais. Oro kondicionavimo sistema yra atsakinga už kambario temperatūros režimą vasaros sezonu, jo skaičiavimo principas išsamiai aprašytas šiame straipsnyje.
Bet kambario temperatūrą žiemą užtikrina šildymo sistema. Todėl mus domina temperatūros intervalai ir jų tolerancijos žiemos sezono nukrypimams.
Daugumoje norminių dokumentų nurodomi šie temperatūros intervalai, leidžiantys žmogui būti patogiai kambaryje.
Negyvenamoms biuro tipo patalpoms, kurių plotas yra iki 100 m2:
- 22–24 ° C - optimali oro temperatūra;
- 1 ° C - leistinas svyravimas.
Biuro tipo patalpose, kurių plotas didesnis nei 100 m2, temperatūra yra 21–23 ° C. Pramoninio tipo negyvenamosiose patalpose temperatūrų intervalai labai skiriasi, atsižvelgiant į patalpų paskirtį ir nustatytus darbo apsaugos standartus.
Kiekvienas žmogus turi savo patogią kambario temperatūrą. Kažkas mėgsta, kad kambaryje būtų labai šilta, kažkam patogu, kai kambaryje vėsu - visa tai yra gana individualu
Kalbant apie gyvenamąsias patalpas: butus, privačius namus, dvarus ir kt., Yra tam tikri temperatūros intervalai, kuriuos galima koreguoti atsižvelgiant į gyventojų norus.
Vis dėlto konkrečioms buto ir namo patalpoms turime:
- 20-22 ° C - svetainė, įskaitant vaikų kambarį, tolerancija ± 2 ° С -
- 19–21 ° C - virtuvė, tualetas, tolerancija ± 2 ° С;
- 24-26 ° C - vonios kambarys, dušas, baseinas, tolerancija ± 1 ° С;
- 16-18 ° C - koridorius, koridorius, laiptus, sandėlius, tolerancija + 3 ° С
Svarbu pažymėti, kad yra dar keli pagrindiniai parametrai, turintys įtakos kambario temperatūrai ir į kuriuos reikia sutelkti dėmesį apskaičiuojant šildymo sistemą: drėgmė (40–60%), deguonies ir anglies dioksido koncentracija ore (250: 1), oro masės judėjimo greitis (0,13-0,25 m / s) ir kt.
Šildymo prietaisų skaičiavimas
- Šildytuvo tipas - sekcinis ketaus radiatorius MS-140-AO;
Nominalus sąlyginis vieno prietaiso elemento šilumos srautas Qн.у. = 178 W;
Vieno prietaiso elemento ilgis l
= 96 mm.
St14
2) Masinis vandens srautas:
kur cf yra savitoji vandens šiluminė talpa (= 4,19 kJ / kg ° C);
tg ir vandens temperatūra prie įvado į stove ir iš jo išleidimo angoje;
β1 yra sumontuotų šildymo prietaisų šilumos srauto padidėjimo apskaičiuojamos vertės suapvalinimo į viršų koeficientas;
β2 - papildomų šildymo prietaisų šilumos nuostolių prie išorinių tvorų apskaitos koeficientas.
- Vidutinė vandens temperatūra kiekviename stovėjimo įrenginyje:
tav = 0,5 *
=0,5* (105 + 70) = 87,5
3) Vidutinės prietaiso vandens temperatūros ir kambario oro temperatūros skirtumas:
∆tav = tav - atspalvis
Avtav = 87,5 - 23 = 64,5 ° C
4) Reikalingas vardinis šilumos srautas
Kur
iki - kompleksinis redukcijos koeficientas Qn.pr. iki projektavimo sąlygų
kur n, p ir c yra vertės, atitinkančios tam tikrą šildymo prietaisų tipą
b - atmosferos slėgio tam tikroje srityje apskaitos koeficientas
ψ - aušinimo skysčio judėjimo įrenginyje krypties apskaitos koeficientas
Vieno vamzdžio vandens šildymo sistemai masės vandens srautas, einantis per apskaičiuotą įtaisą Gpr, kg / h
5) Mažiausias reikalingas šildytuvo sekcijų skaičius:
kur
4
- korekcijos koeficientas, atsižvelgiant į įrenginio diegimo būdą, esant atviram įrenginio montavimui установке4 = 1,0; 3 - korekcijos koeficientas, atsižvelgiant į apytikslę vertę, atsižvelgiant į prietaiso skyrių skaičių
(jei nsek> 15).
,
;
,
;
,
.
Šilumos nuostolių namuose apskaičiavimas
Pagal antrąjį termodinamikos (mokyklos fizikos) dėsnį nėra savaiminio energijos perkėlimo iš mažiau kaitintų į labiau kaitinamus mini- ar makroobjektus. Ypatingas šio įstatymo atvejis yra „siekis“ sukurti temperatūros pusiausvyrą tarp dviejų termodinaminių sistemų.
Pavyzdžiui, pirmoji sistema yra aplinka, kurios temperatūra -20 ° C, antroji - pastatas, kurio vidaus temperatūra yra + 20 ° C. Pagal minėtą įstatymą, šios dvi sistemos stengsis subalansuoti keisdamosi energija. Tai įvyks padedant šilumos nuostoliams iš antrosios sistemos ir aušinant pirmojoje.
Galima vienareikšmiškai pasakyti, kad aplinkos temperatūra priklauso nuo platumos, kurioje yra privatus namas. Temperatūros skirtumas daro įtaką šilumos nutekėjimui iš pastato (+)
Šilumos nuostoliai reiškia nevalingą šilumos (energijos) išsiskyrimą iš kokio nors objekto (namo, buto). Paprastam butui šis procesas nėra toks „pastebimas“, palyginti su privačiu namu, nes butas yra pastato viduje ir yra „greta“ kitų butų.
Privačiame name šiluma vienu ar kitu laipsniu „išbėga“ pro išorines sienas, grindis, stogą, langus ir duris.
Žinant šilumos nuostolių dydį nepalankiausiomis oro sąlygomis ir šių sąlygų ypatybes, galima labai tiksliai apskaičiuoti šildymo sistemos galią.
Taigi šilumos nutekėjimo iš pastato tūris apskaičiuojamas pagal šią formulę:
Q = Qfloor + Qwall + Qwindow + Qroof + Qdoor +… + Qikur
Qi - vienodo tipo pastato atitvarų šilumos nuostolių tūris.
Kiekvienas formulės komponentas apskaičiuojamas pagal formulę:
Q = S * ∆T / Rkur
- Klausimas - terminiai nuotėkiai, V;
- S - konkretaus tipo statinio plotas, kv. m;
- ∆T - aplinkos ir patalpų oro temperatūrų skirtumas, ° C;
- R - tam tikro tipo konstrukcijos šiluminė varža, m2 * ° C / W.
Pačią faktiškai esamų medžiagų šiluminės varžos vertę rekomenduojama paimti iš pagalbinių lentelių.
Be to, šiluminę varžą galima gauti naudojant šį santykį:
R = d / kkur
- R - šiluminė varža, (m2 * K) / W;
- k - medžiagos šilumos laidumo koeficientas, W / (m2 * K);
- d Ar šios medžiagos storis, m.
Senuose namuose su drėgna stogo konstrukcija šilumos nutekėjimas vyksta per pastato viršų, būtent per stogą ir palėpę. Atlikdami palėpės lubų pašildymo ar šilumos izoliacijos priemones, ši problema išspręsta.
Jei apšiltinsite mansardos erdvę ir stogą, tada visi namo šilumos nuostoliai gali būti žymiai sumažinti.
Namuose yra keletas kitų rūšių šilumos nuostolių dėl įtrūkimų konstrukcijose, vėdinimo sistemos, virtuvės gaubto, atidaromų langų ir durų. Tačiau nėra prasmės atsižvelgti į jų kiekį, nes jie sudaro ne daugiau kaip 5% viso šilumos nutekėjimo skaičiaus.
Skaičiavimo formulė
Šilumos energijos vartojimo standartai
Šilumos apkrovos apskaičiuojamos atsižvelgiant į šilumos mazgo galią ir pastato šilumos nuostolius. Todėl norint nustatyti suprojektuoto katilo galią, pastato šilumos nuostolius reikia padauginti iš daugybos koeficiento 1,2. Tai yra tam tikras rezervas, lygus 20%.
Kodėl toks koeficientas reikalingas? Su jo pagalba galite:
- Numatykite dujotiekio dujų slėgio kritimą. Juk žiemą yra daugiau vartotojų, ir visi stengiasi pasiimti daugiau degalų nei kiti.
- Namo temperatūros režimas skiriasi.
Mes priduriame, kad šilumos nuostoliai negali būti tolygiai paskirstyti visoje pastato konstrukcijoje. Rodiklių skirtumas gali būti gana didelis. Štai keletas pavyzdžių:
- Iki 40% šilumos palieka pastatą per išorines sienas.
- Per grindis - iki 10%.
- Tas pats pasakytina ir apie stogą.
- Per ventiliacijos sistemą - iki 20%.
- Pro duris ir langus - 10 proc.
Medžiagos (redaguoti)
Taigi, mes išsiaiškinome pastato struktūrą ir padarėme vieną labai svarbią išvadą, kad šilumos nuostoliai, kuriuos reikia kompensuoti, priklauso nuo paties namo architektūros ir jo vietos. Tačiau daug ką lemia ir sienų, stogo ir grindų medžiagos, taip pat šilumos izoliacijos buvimas ar nebuvimas.
Tai yra svarbus veiksnys.
Pavyzdžiui, apibrėžkime koeficientus, kurie sumažina šilumos nuostolius, atsižvelgiant į lango struktūrą:
- Paprasti mediniai langai su paprastu stiklu. Šilumos energijai apskaičiuoti šiuo atveju naudojamas koeficientas, lygus 1,27. T. y., Naudojant tokio tipo stiklus, nuteka šilumos energija, lygi 27% visos energijos.
- Jei montuojami plastikiniai langai su stiklo paketais, naudojamas koeficientas 1,0.
- Jei plastikiniai langai montuojami iš šešių kamerų profilio ir su trijų kamerų stiklo paketais, imamas koeficientas yra 0,85.
Einame toliau, tvarkydami langus. Tarp kambario ploto ir lango įstiklinimo ploto yra aiškus ryšys. Kuo didesnė antroji padėtis, tuo didesni pastato šilumos nuostoliai. Ir čia yra tam tikras santykis:
- Jei langų plotas, palyginti su grindų plotu, turi tik 10% rodiklį, tada šildymo sistemos šilumos galiai apskaičiuoti naudojamas koeficientas 0,8.
- Jei santykis yra 10–19%, taikomas koeficientas 0,9.
- Esant 20% - 1,0.
- 30% —2.
- 40% - 1,4.
- Esant 50% - 1,5.
Ir tai tik langai. Taip pat yra namo statybai naudojamų medžiagų įtaka šiluminėms apkrovoms. Mes išdėstysime juos lentelėje, kur bus išdėstytos sienų medžiagos, sumažėjus šilumos nuostoliams, o tai reiškia, kad sumažės ir jų koeficientas:
| Statybinės medžiagos rūšis | Koeficientas |
| Betoniniai blokai arba sienų plokštės | Nuo 1,25 iki 1,5 |
| Medinis blokinis namas | 1,2 |
| Pusantros plytų sienos | 1,5 |
| Pustrečios plytos | 1,1 |
| Putplasčio betono blokai | 1,0 |
Kaip matote, skirtumas nuo naudojamų medžiagų yra didelis. Todėl net namo projektavimo etape būtina tiksliai nustatyti, iš kokios medžiagos jis bus pastatytas. Žinoma, daugelis statybininkų statosi namus remdamiesi statybų biudžetu. Tačiau su tokiais išdėstymais verta tai patikslinti. Ekspertai tikina, kad geriau investuoti iš pradžių, kad vėliau būtų galima pasinaudoti santaupų nauda iš namo eksploatavimo.Be to, šildymo sistema žiemą yra vienas iš pagrindinių išlaidų elementų.
Kambarių dydžiai ir pastato aukštų skaičius
Šildymo sistemos schema
Taigi mes ir toliau suprantame koeficientus, turinčius įtakos šilumos skaičiavimo formulei. Kaip kambario dydis veikia šilumos apkrovą?
- Jei jūsų namo lubų aukštis neviršija 2,5 metro, skaičiuojant atsižvelgiama į koeficientą 1,0.
- 3 m aukštyje jau imamas 1,05. Nedidelis skirtumas, tačiau tai daro didelę įtaką šilumos nuostoliams, jei bendras namo plotas yra pakankamai didelis.
- 3,5 m aukštyje - 1,1.
- 4,5 m –2 aukštyje.
Bet toks rodiklis kaip pastato aukštų skaičius įvairiais būdais veikia kambario šilumos nuostolius. Čia būtina atsižvelgti ne tik į aukštų skaičių, bet ir į kambario vietą, tai yra, kuriame aukšte jis yra. Pavyzdžiui, jei tai yra kambarys pirmame aukšte, o pats namas yra nuo trijų iki keturių aukštų, tada skaičiavimui naudojamas koeficientas 0,82.
Kaip matote, norint tiksliai apskaičiuoti pastato šilumos nuostolius, reikia nuspręsti dėl įvairių veiksnių. Ir į visus juos reikia atsižvelgti. Beje, mes neatsižvelgėme į visus veiksnius, kurie sumažina ar padidina šilumos nuostolius. Bet pati skaičiavimo formulė daugiausia priklausys nuo šildomo namo ploto ir nuo rodiklio, kuris vadinamas specifine šilumos nuostolių verte. Beje, pagal šią formulę jis yra standartinis ir lygus 100 W / m². Visi kiti formulės komponentai yra koeficientai.
Katilo galios nustatymas
Norint išlaikyti temperatūros skirtumą tarp aplinkos ir temperatūros namo viduje, reikalinga autonominė šildymo sistema, palaikanti norimą temperatūrą kiekviename privataus namo kambaryje.
Šildymo sistemos pagrindas yra skirtingi katilų tipai: skystas arba kietasis kuras, elektriniai ar dujiniai.
Katilas yra centrinis šildymo sistemos blokas, kuris gamina šilumą. Pagrindinė katilo charakteristika yra jo galia, būtent šilumos kiekio perskaičiavimo greitis per laiko vienetą.
Apskaičiavę šilumos apkrovą šildymui, gausime reikiamą vardinę katilo galią.
Paprasto kelių kambarių buto katilo galia apskaičiuojama pagal plotą ir savitąją galią:
Rboileris = (Sroom * Rudelnaya) / 10kur
- S kambariai- bendras šildomo kambario plotas;
- Rudellnaja- galios tankis, palyginti su klimato sąlygomis.
Bet ši formulė neatsižvelgia į šilumos nuostolius, kurių pakanka privačiame name.
Yra dar vienas ryšys, kuris atsižvelgia į šį parametrą:
Рboileris = (Qloss * S) / 100kur
- Rkotla- katilo galia;
- Qloss- šilumos nuostoliai;
- S - šildomas plotas.
Nominali katilo galia turi būti padidinta. Atsargos yra būtinos, jei planuojate naudoti katilą vandens šildymui vonios kambaryje ir virtuvėje.
Daugumoje privačių namų šildymo sistemų rekomenduojama naudoti išsiplėtimo baką, kuriame bus laikomas aušinimo skysčio tiekimas. Kiekvienam privačiam namui reikia karšto vandens tiekimo
Norint užtikrinti katilo galios rezervą, saugos koeficientas K turi būti pridėtas prie paskutinės formulės:
Рboileris = (Qloss * S * K) / 100kur
Į - bus lygus 1,25, tai yra, apskaičiuota katilo galia padidės 25%.
Taigi katilo galia leidžia palaikyti standartinę oro temperatūrą pastato patalpose, taip pat namuose turėti pradinį ir papildomą karšto vandens kiekį.
Skaičiavimo metodas
Norint apskaičiuoti šilumos energiją šildymui, būtina atsižvelgti į atskiros patalpos šilumos poreikio rodiklius. Tokiu atveju iš duomenų turėtų būti atimtas šilumos vamzdžio, esančio šiame kambaryje, šilumos perdavimas.
Šilumą skleidžiančio paviršiaus plotas priklausys nuo kelių veiksnių - pirmiausia nuo naudojamo prietaiso tipo, nuo jo prijungimo prie vamzdžių principo ir nuo to, kaip jis yra patalpoje. Reikėtų pažymėti, kad visi šie parametrai taip pat turi įtakos iš prietaiso gaunamo šilumos srauto tankiui.
Šildytuvų skaičiavimas šildymo sistemoje - šildytuvo Q šilumos perdavimą galima nustatyti pagal šią formulę:
Qpr = qpr * Ap.
Tačiau jį galima naudoti tik tuo atveju, jei yra žinomas šildymo prietaiso paviršiaus tankio qpr (W / m2) rodiklis.
Čia taip pat galite apskaičiuoti apskaičiuotą plotą Ap. Svarbu suprasti, kad apskaičiuotas bet kurio šildymo prietaiso plotas nepriklauso nuo aušinimo skysčio tipo.
Ap = Qnp / qnp,
kurioje Qnp yra prietaiso šilumos perdavimo lygis, reikalingas tam tikrai patalpai.
Apskaičiuojant šiluminį šilumą atsižvelgiama į tai, kad formulė naudojama nustatant prietaiso šilumos perdavimą konkrečiam kambariui:
Qпр = Qп - µтр * Qпр
tuo pačiu metu Qp rodiklis yra patalpos šilumos poreikis, Qtr yra bendras visų patalpoje esančių šildymo sistemos elementų šilumos perdavimas. Apskaičiuojant šildymo šilumos apkrovą, reikia atsižvelgti ne tik į radiatorių, bet ir į jį sujungtus vamzdžius bei tranzitinį šilumos vamzdį (jei yra). Šioje formulėje µtr yra korekcijos koeficientas, užtikrinantis dalinį šilumos perdavimą iš sistemos, apskaičiuotą palaikyti pastovią kambario temperatūrą. Tokiu atveju pataisos dydis gali svyruoti priklausomai nuo to, kaip tiksliai patalpoje buvo pakloti šildymo sistemos vamzdžiai. Visų pirma - taikant atvirą metodą - 0,9; sienos vagoje - 0,5; įdėta į betoninę sieną - 1,8.
Reikalingos šildymo galios, tai yra, visų šilumos sistemos elementų bendras šilumos perdavimas (Qtr - W) apskaičiuojamas pagal šią formulę:
Qtr = µktr * µ * dn * l * (tg - tv)
Jame ktr yra tam tikros dujotiekio dalies, esančios kambaryje, šilumos perdavimo koeficiento rodiklis, dн yra išorinis vamzdžio skersmuo, l - atkarpos ilgis. Indikatoriai tg ir tv rodo aušinimo skysčio ir oro temperatūrą kambaryje.
Formulė Qtr = qw * lw + qg * lg naudojama nustatyti šilumos perdavimo iš kambaryje esančio šilumos laidininko lygį. Norėdami nustatyti rodiklius, turėtumėte kreiptis į specialią informacinę literatūrą. Jame galite rasti šildymo sistemos šiluminės galios apibrėžimą - nustatyti šilumos perdavimą vertikaliai (qw) ir horizontaliai (qg) patalpoje pakloto šilumos vamzdžio. Rasti duomenys rodo 1 m vamzdžio šilumos perdavimą.
Prieš skaičiuojant gcal šildymui, daugelį metų skaičiavimai, atlikti pagal formulę Ap = Qnp / qnp, ir šildymo sistemos šilumos perdavimo paviršių matavimai buvo atliekami naudojant įprastą vienetą - ekvivalentinius kvadratinius metrus. Šiuo atveju ekim buvo sąlyginai lygus šildymo prietaiso paviršiui, kurio šilumos perdavimas buvo 435 kcal / h (506 W). Apskaičiuojant gcal šildymui daroma prielaida, kad temperatūros skirtumas tarp aušinimo skysčio ir oro (tg - tw) kambaryje buvo 64,5 ° C, o santykinis vandens suvartojimas sistemoje buvo lygus Grel = l, 0.
Apskaičiuojant šilumos apkrovas šildymui, tai reiškia, kad tuo pačiu metu lygių vamzdžių ir plokščių šildymo prietaisų, kurių šilumnešis buvo didesnis nei SSRS laikų etaloninių radiatorių, ECM plotas gerokai skyrėsi nuo jų fizinio rodiklio. srityje. Atitinkamai mažiau efektyvių šildymo prietaisų ECM plotas buvo žymiai mažesnis nei jų fizinis plotas.
Tačiau toks dvigubas šildymo prietaisų ploto matavimas 1984 m. Buvo supaprastintas ir ECM buvo atšauktas. Taigi nuo to momento šildytuvo plotas buvo matuojamas tik m2.
Apskaičiavus patalpai reikalingo šildytuvo plotą ir apskaičiuojant šildymo sistemos šiluminę galią, galite pereiti prie reikiamo radiatoriaus pasirinkimo iš šildymo elementų katalogo.
Šiuo atveju paaiškėja, kad dažniausiai perkamos prekės plotas yra šiek tiek didesnis nei tas, kuris buvo gautas skaičiuojant. Tai gana lengva paaiškinti - juk į tokią korekciją atsižvelgiama iš anksto, į formules įvedant dauginimo koeficientą µ1.
Sekciniai radiatoriai šiandien yra labai paplitę.Jų ilgis tiesiogiai priklauso nuo naudojamų sekcijų skaičiaus. Norėdami apskaičiuoti šilumos kiekį šildymui, ty apskaičiuoti optimalų tam tikros patalpos sekcijų skaičių, naudojama formulė:
N = (Ap / a1) (µ 4 / µ 3)
Čia a1 yra vienos radiatoriaus sekcijos plotas, pasirinktas montuoti patalpose. Matuojama m2. µ 4 yra korekcijos koeficientas, įvestas šildymo radiatoriaus montavimo metodui. µ 3 yra korekcijos koeficientas, nurodantis tikrąjį radiatoriaus pjūvių skaičių (µ3 - 1,0, jei Ap = 2,0 m2). Standartiniams M-140 tipo radiatoriams šis parametras nustatomas pagal formulę:
μ 3 = 0,97 + 0,06 / Ap
Atliekant šiluminius bandymus, naudojami standartiniai radiatoriai, susidedantys iš vidutiniškai 7–8 sekcijų. T. y., Šilumos sunaudojimo šildymui apskaičiavimas, kurį mes nustatėme - tai yra šilumos perdavimo koeficientas, yra realus tik tiksliai tokio dydžio radiatoriams.
Reikėtų pažymėti, kad naudojant radiatorius, turinčius mažiau sekcijų, pastebimas nedidelis šilumos perdavimo lygio padidėjimas.
Taip yra dėl to, kad ekstremaliuose ruožuose šilumos srautas yra šiek tiek aktyvesnis. Be to, atviri radiatoriaus galai prisideda prie didesnio šilumos perdavimo į kambario orą. Jei sekcijų skaičius didesnis, išorinėse sekcijose silpnėja srovė. Atitinkamai, norint pasiekti reikiamą šilumos perdavimo lygį, racionaliausia šiek tiek padidinti radiatoriaus ilgį, pridedant sekcijas, o tai neturės įtakos šildymo sistemos galiai.
Tiems radiatoriams, kurių vienos sekcijos plotas yra 0,25 m2, yra formulė koeficientui µ3 nustatyti:
μ3 = 0,92 + 0,16 / Ap
Tačiau reikia nepamiršti, kad naudojant šią formulę ypač retai gaunamas sveikas skaičius sekcijų. Dažniausiai reikalingas kiekis pasirodo dalinis. Apskaičiuojant šildymo sistemos šildymo prietaisus daroma prielaida, kad norint gauti tikslesnį rezultatą, leidžiamas nedidelis (ne daugiau kaip 5%) Ap koeficiento sumažėjimas. Šis veiksmas riboja temperatūros indikatoriaus nuokrypio lygį kambaryje. Apskaičiavus kambario šildymo šilumą, gavus rezultatą, sumontuojamas radiatorius, kurio sekcijų skaičius yra kuo artimesnis gautai vertei.
Apskaičiuojant šildymo galią pagal plotą daroma prielaida, kad namo architektūra nustato tam tikras radiatorių montavimo sąlygas.
Visų pirma, jei po langu yra išorinė niša, tada radiatoriaus ilgis turėtų būti mažesnis nei nišos ilgis - ne mažesnis kaip 0,4 m. Ši sąlyga galioja tik tiesiogiai vamzdžius į radiatorių. Jei naudojamas anties tipo įdėklas, nišos ir radiatoriaus ilgio skirtumas turėtų būti ne mažesnis kaip 0,6 m. Tokiu atveju papildomos sekcijos turėtų būti skiriamos kaip atskiras radiatorius.
Atskiriems radiatorių modeliams netaikoma šilumos apskaičiavimo formulė, ty ilgio nustatymas, nes šį parametrą iš anksto nustato gamintojas. Tai visiškai taikoma RSV arba RSG tipo radiatoriams. Tačiau dažnai pasitaiko atvejų, kai padidinti tokio tipo šildymo prietaiso plotą, naudojamas tiesiog lygiagretus dviejų plokščių montavimas vienas šalia kito.
Jei nustatoma, kad skydinis radiatorius yra vienintelis tam tikroje patalpoje, norint nustatyti reikalingų radiatorių skaičių, naudojami:
N = Ap / a1.
Šiuo atveju radiatoriaus plotas yra žinomas parametras. Tuo atveju, jei yra sumontuoti du lygiagretūs radiatorių blokai, Ap indeksas padidinamas, nustatant sumažintą šilumos perdavimo koeficientą.
Naudojant konvektorius su apvalkalu, apskaičiuojant šildymo galią atsižvelgiama į tai, kad jų ilgį taip pat lemia išimtinai esamas modelių diapazonas. Visų pirma, „Rhythm“ grindų konvektorius yra dviejų modelių, kurių korpuso ilgis yra 1 m ir 1,5 m. Sieniniai konvektoriai taip pat gali šiek tiek skirtis.
Jei naudojamas konvektorius be korpuso, yra formulė, padedanti nustatyti prietaiso elementų skaičių, po kurio galima apskaičiuoti šildymo sistemos galią:
N = Ap / (n * a1)
Čia n yra eilučių ir elementų pakopų, sudarančių konvektoriaus plotą, skaičius. Šiuo atveju a1 yra vieno vamzdžio ar elemento plotas. Tuo pačiu metu, nustatant apskaičiuotą konvektoriaus plotą, būtina atsižvelgti ne tik į jo elementų skaičių, bet ir į jų prijungimo būdą.
Jei šildymo sistemoje naudojamas lygus vamzdis, jo šildymo vamzdžio trukmė apskaičiuojama taip:
l = Ap * µ4 / (n * a1)
µ4 yra korekcijos koeficientas, įvedamas esant dekoratyviniam vamzdžio dangteliui; n yra šildymo vamzdžių eilučių arba pakopų skaičius; a1 yra parametras, apibūdinantis vieno metro horizontalaus vamzdžio plotą iš anksto nustatytu skersmeniu.
Norint gauti tikslesnį (o ne trupmeninį skaičių), leidžiama šiek tiek (ne daugiau kaip 0,1 m2 arba 5%) sumažinti A rodiklį.
Radiatorių pasirinkimo ypatybės
Radiatoriai, plokštės, grindinio šildymo sistemos, konvektoriai ir kt. Yra standartiniai komponentai, skirti šilumai patalpoje tiekti. Dažniausios šildymo sistemos dalys yra radiatoriai.
Radiatorius yra speciali tuščiavidurė modulinė konstrukcija, pagaminta iš didelio šilumos išsklaidymo lydinio. Jis pagamintas iš plieno, aliuminio, ketaus, keramikos ir kitų lydinių. Šildymo radiatoriaus veikimo principas yra sumažintas iki energijos spinduliuotės iš aušinimo skysčio į kambario erdvę per "žiedlapius".
Aliuminio ir bimetalinio šildymo radiatorius pakeitė masyvius ketaus radiatorius. Lengva gamyba, didelis šilumos išsklaidymas, gera konstrukcija ir dizainas pavertė šį gaminį populiariu ir plačiai paplitusiu šilumos spinduliavimo patalpose įrankiu.
Yra keli šildymo radiatorių kambaryje skaičiavimo metodai. Toliau pateikiamas metodų sąrašas yra surūšiuotas didėjant skaičiavimo tikslumui.
Skaičiavimo parinktys:
- Pagal plotą... N = (S * 100) / C, kur N - sekcijų skaičius, S - patalpos plotas (m2), C - vienos radiatoriaus sekcijos šilumos perdavimas (W, paimtas iš tų pasų arba produkto sertifikatas), 100 W yra šilumos srautas, reikalingas 1 m2 šildymui (empirinė vertė). Kyla klausimas: kaip atsižvelgti į kambario lubų aukštį?
- Pagal tūrį... N = (S * H * 41) / C, kur N, S, C - panašiai. H yra patalpos aukštis, 41 W - šilumos srauto kiekis, reikalingas 1 m3 šildymui (empirinė vertė).
- Pagal koeficientą... N = (100 * S * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C, kur N, S, C ir 100 yra panašūs. k1 - atsižvelgiant į kamerų skaičių stikliniame kambario lango vienete, k2 - sienų šilumos izoliacija, k3 - langų ploto ir kambario ploto santykis, k4 - vidutinė minusinė temperatūra šalčiausią žiemos savaitę, k5 - kambario išorinių sienų (kurios „išeina“ į gatvę) skaičius k6 - patalpos tipas viršuje, k7 - lubų aukštis.
Tai tiksliausias būdas apskaičiuoti skyrių skaičių. Natūralu, kad dalinio skaičiavimo rezultatai visada suapvalinami iki kito skaičiaus.
Hidraulinis vandens tiekimo skaičiavimas
Žinoma, „paveikslas“ apie šilumos apskaičiavimą šildymui negali būti išsamus, neapskaičiavus tokių charakteristikų kaip šilumos nešiklio tūris ir greitis. Daugeliu atvejų aušinimo skystis yra įprastas vanduo, kurio agregatas yra skystas arba dujinis.
Realų šilumos nešiklio tūrį rekomenduojama apskaičiuoti susumavus visas šildymo sistemos ertmes. Naudojant vienos grandinės katilą, tai yra geriausias pasirinkimas. Naudojant dvigubos grandinės katilus šildymo sistemoje, būtina atsižvelgti į karšto vandens suvartojimą higienos ir kitais buitiniais tikslais.
Apskaičiuojant vandens, kurį šildo dvigubos grandinės katilas, gyventojams tiekti karštą vandenį ir šildyti aušinimo skystį, tūris apskaičiuojamas susumavus vidinį šildymo kontūro tūrį ir realius šildomo vandens vartotojų poreikius.
Karšto vandens tūris šildymo sistemoje apskaičiuojamas pagal formulę:
W = k * Pkur
- W - šilumnešio tūris;
- P - šildymo katilo galia;
- k - galios koeficientas (litrų skaičius galios vienetui yra 13,5, diapazonas - 10-15 litrų).
Todėl galutinė formulė atrodo taip:
W = 13,5 * P
Šildymo terpės srautas yra galutinis dinaminis šildymo sistemos įvertinimas, apibūdinantis skysčio cirkuliacijos greitį sistemoje.
Ši vertė padeda įvertinti dujotiekio tipą ir skersmenį:
V = (0,86 * P * μ) / ∆Tkur
- P - katilo galia;
- μ - katilo efektyvumas;
- ∆T - tiekiamo ir grįžtančio vandens temperatūrų skirtumas.
Taikant minėtus hidraulinio skaičiavimo metodus, bus galima gauti tikrus parametrus, kurie yra būsimos šildymo sistemos „pagrindas“.
Terminio dizaino pavyzdys
Kaip šilumos skaičiavimo pavyzdys yra įprastas vieno aukšto namas su keturiomis svetainėmis, virtuve, vonios kambariu, „žiemos sodu“ ir pagalbinėmis patalpomis.
Pamatai pagaminti iš monolitinės gelžbetoninės plokštės (20 cm), išorinės sienos betoninės (25 cm) su tinku, stogas pagamintas iš medinių sijų, stogas metalinis ir mineralinė vata (10 cm)
Paskirkime namo pradinius parametrus, reikalingus skaičiavimams atlikti.
Pastato matmenys:
- grindų aukštis - 3 m;
- nedidelis pastato priekio ir galo langas 1470 * 1420 mm;
- didelis fasado langas 2080 * 1420 mm;
- įėjimo durys 2000 * 900 mm;
- galinės durys (išėjimas į terasą) 2000 * 1400 (700 + 700) mm.
Bendras pastato plotis yra 9,5 m2, ilgis - 16 m2. Šildomos bus tik svetainės (4 vnt.), Vonios kambarys ir virtuvė.
Norėdami tiksliai apskaičiuoti šilumos nuostolius ant sienų iš išorinių sienų ploto, turite atimti visų langų ir durų plotą - tai visiškai kitokio tipo medžiaga, turinti savo šiluminę varžą
Pirmiausia apskaičiuojame vienarūšių medžiagų plotus:
- grindų plotas - 152 m2;
- stogo plotas - 180 m2, atsižvelgiant į mansardos aukštį 1,3 m ir bėgimo plotį - 4 m;
- lango plotas - 3 * 1,47 * 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 m2;
- durų plotas - 2 * 0,9 + 2 * 2 * 1,4 = 7,4 m2.
Išorinių sienų plotas bus 51 * 3-9,22-7,4 = 136,38 m2.
Pereikime prie kiekvienos medžiagos šilumos nuostolių apskaičiavimo:
- Qpol = S * ∆T * k / d = 152 * 20 * 0,2 / 1,7 = 357,65 W;
- Qroof = 180 * 40 * 0,1 / 0,05 = 14400 W;
- Qwindow = 9,22 * 40 * 0,36 / 0,5 = 265,54 W;
- Qdoor = 7,4 * 40 * 0,15 / 0,75 = 59,2 W;
Taip pat Qwall yra lygus 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4546. Visų šilumos nuostolių suma bus 19628,4 W.
Dėl to apskaičiuojame katilo galią: Рboiler = 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.
Apskaičiuosime vieno iš kambarių radiatorių sekcijų skaičių. Visiems kitiems skaičiavimai yra vienodi. Pavyzdžiui, kampinis kambarys (kairysis, apatinis diagramos kampas) yra 10,4 m2.
Taigi, 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.
Šiam kambariui reikalingi 9 sekcijos šildymo radiatorių, kurių šiluminė galia yra 180 W.
Mes pradedame skaičiuoti aušinimo skysčio kiekį sistemoje - W = 13,5 * P = 13,5 * 21 = 283,5 litro. Tai reiškia, kad aušinimo skysčio greitis bus: V = (0,86 * P * μ) / ∆T = (0,86 * 21000 * 0,9) / 20 = 812,7 litro.
Todėl visa aušinimo skysčio tūrio apyvarta sistemoje bus lygi 2,87 karto per valandą.
Straipsnių apie terminį skaičiavimą pasirinkimas padės nustatyti tikslius šildymo sistemos elementų parametrus:
- Privačiojo namo šildymo sistemos apskaičiavimas: taisyklės ir skaičiavimo pavyzdžiai
- Terminis pastato skaičiavimas: skaičiavimų atlikimo ypatumai ir formulės + praktiniai pavyzdžiai
Šilumos galios apskaičiavimas
Mes apsvarstysime keletą skaičiavimo metodų, kurie atsižvelgs į skirtingą kintamųjų skaičių.
Pagal plotą
Skaičiavimas pagal plotą remiasi sanitariniais standartais ir taisyklėmis, kuriose rusai sako baltai: viena kilovata šiluminės galios turėtų nukristi ant 10 m2 patalpos ploto (100 vatų / m2).
Paaiškinimas: apskaičiuojant naudojamas koeficientas, kuris priklauso nuo šalies regiono. Pietiniuose regionuose jis yra 0,7 - 0,9, Tolimuosiuose Rytuose - 1,6, Jakutijoje ir Čukotkoje - 2,0.
Kuo žemesnė lauko temperatūra, tuo didesni šilumos nuostoliai.
Akivaizdu, kad metodas suteikia labai didelę klaidą:
- Panoraminis vieno sriegio įstiklinimas akivaizdžiai suteiks didesnius šilumos nuostolius, palyginti su tvirta siena.
- Neatsižvelgiama į buto vietą namo viduje, nors akivaizdu, kad jei šalia yra šiltos kaimyninių butų sienos, su tuo pačiu radiatorių skaičiumi bus daug šilčiau nei kampiniame kambaryje, kuriame yra bendra siena su gatve.
- Galiausiai, svarbiausia: apskaičiavimas teisingas standartiniam sovietų pastatyto namo lubų aukščiui, lygiam 2,5 - 2,7 metrui. Tačiau net 20 amžiaus pradžioje buvo statomi namai, kurių lubų aukštis siekė 4 - 4,5 metrus, o stalinkoms su trijų metrų lubomis taip pat reikės atnaujinto skaičiavimo.
Vis tiek taikykime metodą, kad apskaičiuotume ketaus šildymo radiatorių sekcijų skaičių 3x4 metrų ploto kambaryje, esančiame Krasnodaro teritorijoje.
Plotas yra 3x4 = 12 m2.
Reikalinga šiluminė šildymo galia yra 12m2 x100W x0,7 regioninis koeficientas = 840 vatai.
Kai vienos sekcijos galia yra 180 vatų, mums reikia 840/180 = 4,66 sekcijos. Žinoma, skaičių suapvalinsime aukštyn - iki penkių.
Patarimas: Krasnodaro teritorijos sąlygomis temperatūros delta tarp kambario ir 70C baterijos yra nereali. Geriau sumontuoti radiatorius su bent 30% marža.
Šiluminės energijos rezervas niekada neskauda. Jei reikia, galite tiesiog uždaryti vožtuvus priešais radiatorių.
Paprastas skaičiavimas pagal tūrį
Ne mūsų pasirinkimas.
Bendro oro kiekio kambaryje apskaičiavimas bus aiškiai tikslesnis, nes jau atsižvelgiama į lubų aukščio kitimą. Tai taip pat labai paprasta: norint 1 m3 tūrio, reikia 40 vatų šildymo sistemos galios.
Apskaičiuokime reikalingą mūsų kambario, esančio netoli Krasnodaro, galingumą, šiek tiek patikslindami: jis yra 1960 m.
Kambario tūris yra 3x4x3,1 = 37,2 kubiniai metrai.
Atitinkamai radiatorių galia turi būti 37,2x40 = 1488 vatai. Atsižvelkime į regioninį koeficientą 0,7: 1488x0,7 = 1041 vatai arba šešis atkarpų ketaus žiauraus siaubo po langu langus. Kodėl siaubas? Po kelių metų eksploatavimo išvaizda ir nuolatiniai nuotėkiai tarp sekcijų nesukelia malonumo.
Jei prisimename, kad ketaus profilio kaina yra didesnė nei importuoto aliuminio arba bimetalio šildymo radiatoriaus, mintis įsigyti tokį šildymo prietaisą iš tikrųjų pradeda sukelti nedidelę paniką.
Patobulintas tūrio skaičiavimas
Tikslesnis šildymo sistemų skaičiavimas atliekamas atsižvelgiant į didesnį kintamųjų skaičių:
- Durų ir langų skaičius. Vidutinis šilumos nuostolis per standartinio dydžio langą yra 100 vatų, per 200 durų.
- Kambario vieta namo gale ar kampe privers mus naudoti koeficientą 1,1 - 1,3, priklausomai nuo pastato sienų medžiagos ir storio.
- Privatiems namams naudojamas koeficientas 1,5, nes šilumos nuostoliai per grindis ir stogą yra daug didesni. Virš ir apačioje juk ne šilti butai, o gatvė ...
Bazinė vertė yra tokia pati 40 vatų už kubinį metrą ir tie patys regioniniai koeficientai, kaip ir apskaičiuojant kambario plotą.
Apskaičiuokime kambario, kurio matmenys yra tokie patys kaip ankstesniame pavyzdyje, šildymo radiatorių šiluminę galią, bet mintimis perkelkite jį į Oymyakon esančio privataus namo kampą (vidutinė sausio temperatūra bent stebėjimo laikotarpiu yra -54C). 82). Padėtį apsunkina durys į gatvę ir langas, pro kurį matosi linksmi šiaurės elnių ganytojai.
Mes jau pasiekėme pagrindinę galią, atsižvelgdami tik į kambario tūrį: 1488 vatų.
Langas ir durys prideda 300 vatų. 1488 + 300 = 1788.
Privatus namas. Šaltos grindys ir šilumos nutekėjimas per stogą. 1788x1,5 = 2682.
Namo kampas privers mus taikyti koeficientą 1,3. 2682x1,3 = 3486,6 vatai.
Beje, kampiniuose kambariuose šildymo prietaisai turėtų būti montuojami ant abiejų išorinių sienų.
Galiausiai šiltas ir švelnus Jakutijos Oymyakonsky ulus klimatas veda mus prie minties, kad gautą rezultatą galima padauginti iš regioninio koeficiento 2,0. Mažam kambariui šildyti reikia 6973,2 vato!
Mes jau esame susipažinę su šildymo radiatorių skaičiavimu. Bendras ketaus arba aliuminio profilių skaičius bus 6973,2 / 180 = 39 suapvalintos dalys. Esant 93 mm ilgio akordeonui po langu bus 3,6 metro ilgio, tai yra, jis vos tilps išilgai sienų ...
«>
„- Dešimt skyrių? Gera pradžia! " - su tokia fraze šią nuotrauką pakomentuos Jakutijos gyventojas.
