Apkures sistēmas projektēšana un siltuma aprēķināšana ir obligāts posms mājas apkures sakārtošanā. Skaitļošanas darbību galvenais uzdevums ir noteikt katla un radiatora sistēmas optimālos parametrus.
Jums jāatzīst, ka no pirmā acu uzmetiena var šķist, ka siltumtehnikas aprēķinus var veikt tikai inženieris. Tomēr ne viss ir tik sarežģīti. Zinot darbību algoritmu, izrādīsies, ka tas patstāvīgi veic nepieciešamos aprēķinus.
Rakstā sīki aprakstīta aprēķina procedūra un sniegtas visas nepieciešamās formulas. Lai labāk izprastu, mēs esam sagatavojuši privātmājas siltuma aprēķina piemēru.
Telpu temperatūras režīmu normas
Pirms jebkādu sistēmas parametru aprēķinu veikšanas ir jāzina vismaz paredzamo rezultātu secība, kā arī jābūt pieejamiem dažu tabulu vērtību standartizētiem raksturlielumiem, kas formulās jāaizstāj vai vadīties pēc tiem.
Veicot parametru aprēķinus ar šādām konstantēm, var pārliecināties par meklētā sistēmas dinamiskā vai konstanta parametra ticamību.
Dažādu mērķu telpām ir standarti dzīvojamo un nedzīvojamo telpu temperatūras režīmiem. Šīs normas ir nostiprinātas tā sauktajos GOST.
Apkures sistēmai viens no šiem globālajiem parametriem ir istabas temperatūra, kurai jābūt nemainīgai neatkarīgi no sezonas un apkārtējiem apstākļiem.
Saskaņā ar sanitāro standartu un noteikumu regulējumu ir atšķirīgas temperatūras, salīdzinot ar vasaras un ziemas sezonu. Gaisa kondicionēšanas sistēma ir atbildīga par telpas temperatūras režīmu vasaras sezonā, tās aprēķināšanas princips ir sīki aprakstīts šajā rakstā.
Bet istabas temperatūru ziemā nodrošina apkures sistēma. Tāpēc mūs interesē temperatūras diapazoni un to pielaide ziemas sezonas novirzēm.
Lielākā daļa normatīvo dokumentu nosaka šādus temperatūras diapazonus, kas ļauj personai būt ērti telpā.
Biroju tipa nedzīvojamām telpām ar platību līdz 100 m2:
- 22-24 ° C - optimālā gaisa temperatūra;
- 1 ° C - pieļaujamās svārstības.
Biroja tipa telpām, kuru platība pārsniedz 100 m2, temperatūra ir 21–23 ° C. Rūpnieciska tipa nedzīvojamām telpām temperatūras diapazoni ievērojami atšķiras atkarībā no telpu mērķa un noteiktajiem darba aizsardzības standartiem.
Katram cilvēkam ir sava ērtā istabas temperatūra. Kādam patīk, ka telpā ir ļoti silts, kādam ir ērti, kad istabā ir vēss - tas viss ir diezgan individuāli
Kas attiecas uz dzīvojamām telpām: dzīvokļiem, privātmājām, īpašumiem utt., Ir noteikti temperatūras diapazoni, kurus var pielāgot atkarībā no iedzīvotāju vēlmēm.
Un tomēr īpašām dzīvokļa un mājas telpām mums ir:
- 20-22 ° C - viesistaba, ieskaitot bērnu istabu, pielaide ± 2 ° С -
- 19-21 ° C - virtuve, tualete, pielaide ± 2 ° С;
- 24-26 ° C - vannas istaba, duša, peldbaseins, pielaide ± 1 ° С;
- 16-18 ° C - gaiteņi, gaiteņi, kāpnes, noliktavas, pielaide + 3 ° С
Ir svarīgi atzīmēt, ka ir vēl vairāki pamata parametri, kas ietekmē temperatūru telpā un kuriem jums jāpievērš uzmanība, aprēķinot apkures sistēmu: mitrums (40-60%), skābekļa un oglekļa dioksīda koncentrācija gaisā (250: 1), gaisa masas kustības ātrums (0,13-0,25 m / s) utt.
Apkures ierīču aprēķins
- Sildītāja tips - šķērsgriezuma čuguna radiators MS-140-AO;
Ierīces viena elementa nominālā nosacītā siltuma plūsma Qн.у. = 178 W;
Viena ierīces elementa garums l
= 96 mm.
St14
2) Masveida ūdens plūsma:
kur cf ir ūdens īpatnējā siltuma jauda (= 4,19 kJ / kg ° C);
tg un līdz - ūdens temperatūra pie stāvvada ieplūdes un izejā no tā;
β1 ir uzstādīto apkures ierīču siltuma plūsmas pieauguma uzskaites koeficients aprēķinātās vērtības noapaļošanas rezultātā uz augšu;
β2 - apkures ierīču papildu siltuma zudumu uzskaites koeficients pie ārējām žogām.
- Vidējā ūdens temperatūra katrā stāvvadītāja ierīcē:
tav = 0,5 *
=0,5* (105 + 70) = 87,5
3) Starpība starp vidējo ūdens temperatūru ierīcē un gaisa temperatūru telpā:
∆tav = tav - nokrāsa
Avtav = 87,5 - 23 = 64,5 ° C
4) Nepieciešamā nominālā siltuma plūsma
Kur
līdz - komplekss samazināšanas koeficients Qn.pr. projektēšanas nosacījumiem
kur n, p un c ir vērtības, kas atbilst noteiktam apkures ierīču tipam
b - atmosfēras spiediena uzskaites koeficients noteiktā apgabalā
ψ - dzesēšanas šķidruma kustības virziena uzskaites koeficients ierīcē
Viena cauruļu ūdens sildīšanas sistēmai ūdens masas plūsma, kas iet caur aprēķināto ierīci Gpr, kg / h
5) Minimālais nepieciešamais sildītāju sekciju skaits:
kur
4
- korekcijas koeficients, ņemot vērā ierīces uzstādīšanas metodi, ar atvērtu ierīces uzstādīšanu 4 = 1,0; 3 - korekcijas koeficients, ņemot vērā ierīces sekciju skaitu, ņemot par aptuvenu vērtību
(ja nsec> 15).
,
;
,
;
,
.
Siltuma zudumu aprēķins mājā
Saskaņā ar otro termodinamikas likumu (skolas fizika) nenotiek spontāna enerģijas pārnešana no mazāk uzkarsētiem uz vairāk sakarsētiem mini- vai makroobjektiem. Īpašs šī likuma gadījums ir “cenšanās” radīt temperatūras līdzsvaru starp divām termodinamiskām sistēmām.
Piemēram, pirmā sistēma ir vide ar temperatūru -20 ° C, otrā sistēma ir ēka ar iekšējo temperatūru + 20 ° C. Saskaņā ar iepriekš minēto likumu, šīs divas sistēmas centīsies panākt līdzsvaru, izmantojot enerģijas apmaiņu. Tas notiks ar otrās sistēmas siltuma zudumu un pirmās dzesēšanas palīdzību.
Viennozīmīgi var teikt, ka apkārtējā temperatūra ir atkarīga no platuma, kurā atrodas privātmāja. Temperatūras starpība ietekmē siltuma noplūdes daudzumu no ēkas (+)
Siltuma zudumi nozīmē piespiedu siltuma (enerģijas) izdalīšanos no kāda objekta (mājas, dzīvokļa). Parastam dzīvoklim šis process nav tik "pamanāms" salīdzinājumā ar privātmāju, jo dzīvoklis atrodas ēkas iekšienē un ir "blakus" citiem dzīvokļiem.
Privātmājā siltums vienā vai otrā pakāpē “izplūst” caur ārsienām, grīdu, jumtu, logiem un durvīm.
Zinot siltuma zudumu apjomu nelabvēlīgākajiem laika apstākļiem un šo apstākļu raksturojumu, ir iespējams ļoti precīzi aprēķināt apkures sistēmas jaudu.
Tātad siltuma noplūdes no ēkas apjomu aprēķina, izmantojot šādu formulu:
Q = Qfloor + Qwall + Qwindow + Qroof + Qdoor +… + Qikur
Qi - siltuma zudumu apjoms no ēkas aploksnes vienmērīgā izskata.
Katru formulas komponentu aprēķina pēc formulas:
Q = S * ∆T / Rkur
- J - termiskās noplūdes, V;
- S - noteikta veida konstrukcijas platība, kv. m;
- ∆T - temperatūras starpība starp apkārtējo un iekštelpu gaisu, ° C;
- R - noteikta veida konstrukcijas siltuma pretestība, m2 * ° C / W.
Patiesībā esošo materiālu siltumnoturības vērtību ieteicams ņemt no palīggaldiem.
Turklāt siltuma pretestību var iegūt, izmantojot šādu attiecību:
R = d / kkur
- R - siltuma pretestība, (m2 * K) / W;
- k - materiāla siltumvadītspējas koeficients, W / (m2 * K);
- d Vai šī materiāla biezums ir m.
Vecākās mājās ar mitru jumta konstrukciju siltuma noplūde notiek caur ēkas augšpusi, proti, caur jumtu un bēniņiem. Veicot pasākumus mansarda jumta griestu sasilšanai vai siltumizolācijai, šī problēma tiek atrisināta.
Ja jūs izolējat mansarda telpu un jumtu, tad kopējos siltuma zudumus no mājas var ievērojami samazināt.
Mājā ir vairāki citi siltuma zudumu veidi, izmantojot plaisas konstrukcijās, ventilācijas sistēmu, virtuves pārsegu, atverot logus un durvis. Bet nav jēgas ņemt vērā to apjomu, jo tie veido ne vairāk kā 5% no kopējā siltuma noplūdes skaita.
Aprēķina formula
Siltuma enerģijas patēriņa standarti
Siltuma slodzes tiek aprēķinātas, ņemot vērā siltummezgla jaudu un ēkas siltuma zudumus. Tāpēc, lai noteiktu projektētā katla jaudu, nepieciešams ēkas siltuma zudumus reizināt ar reizināšanas koeficientu 1,2. Šī ir sava veida rezerve, kas vienāda ar 20%.
Kāpēc šāds koeficients ir vajadzīgs? Ar tās palīdzību jūs varat:
- Paredzēt gāzes spiediena kritumu cauruļvadā. Galu galā ziemā ir vairāk patērētāju, un visi cenšas ņemt vairāk degvielas nekā citi.
- Mājas iekšienē mainiet temperatūras režīmu.
Mēs piebilstam, ka siltuma zudumus nevar vienmērīgi sadalīt visā ēkas konstrukcijā. Rādītāju atšķirība var būt diezgan liela. Šeit ir daži piemēri:
- Caur ārsienām ēku atstāj līdz 40% siltuma.
- Caur grīdām - līdz 10%.
- Tas pats attiecas uz jumtu.
- Caur ventilācijas sistēmu - līdz 20%.
- Caur durvīm un logiem - 10%.
Materiāli (labot)
Tātad, mēs noskaidrojām ēkas struktūru un izdarījām vienu ļoti svarīgu secinājumu, ka siltuma zudumi, kas jāatlīdzina, ir atkarīgi no pašas mājas arhitektūras un tās atrašanās vietas. Bet daudz ko nosaka arī sienu, jumta un grīdas materiāli, kā arī siltumizolācijas klātbūtne vai trūkums.
Tas ir svarīgs faktors.
Piemēram, definēsim koeficientus, kas samazina siltuma zudumus, atkarībā no loga konstrukcijām:
- Parastie koka logi ar parasto stiklu. Lai aprēķinātu siltumenerģiju šajā gadījumā, tiek izmantots koeficients, kas vienāds ar 1,27. Tas ir, caur šāda veida stiklojumiem siltuma enerģija noplūst, kas vienāda ar 27% no kopējās.
- Ja tiek uzstādīti plastmasas logi ar stikla pakešu logiem, tiek izmantots koeficients 1,0.
- Ja plastmasas logi tiek uzstādīti no sešu kameru profila un ar trīs kameru stikla pakešu, tad tiek ņemts koeficients 0,85.
Mēs ejam tālāk, nodarbojamies ar logiem. Starp telpas laukumu un loga stiklojuma laukumu ir noteikta saikne. Jo lielāka ir otrā pozīcija, jo lielāki ēkas siltuma zudumi. Un šeit ir noteikta attiecība:
- Ja logu platībai attiecībā pret grīdas platību ir tikai 10% rādītājs, tad, lai aprēķinātu apkures sistēmas siltuma jaudu, tiek izmantots koeficients 0,8.
- Ja attiecība ir robežās no 10-19%, tad tiek piemērots koeficients 0,9.
- Pie 20% - 1,0.
- Pie 30% –2.
- Pie 40% - 1,4.
- Pie 50% - 1,5.
Un tie ir tikai logi. Un ir arī māju būvniecībā izmantoto materiālu ietekme uz siltuma slodzēm. Mēs tos ievietojam tabulā, kur sienas materiāli atradīsies, samazinoties siltuma zudumiem, kas nozīmē, ka samazināsies arī to koeficients:
| Būvmateriāla veids | Koeficients |
| Betona bloki vai sienas paneļi | 1,25 līdz 1,5 |
| Koka blokmāja | 1,2 |
| Pusotra ķieģeļu siena | 1,5 |
| Divarpus ķieģeļi | 1,1 |
| Putu betona bloki | 1,0 |
Kā redzat, atšķirība no izmantotajiem materiāliem ir ievērojama. Tāpēc pat mājas projektēšanas stadijā ir precīzi jānosaka, no kāda materiāla tā tiks būvēta. Protams, daudzi celtnieki būvē māju, pamatojoties uz būvniecības budžetu. Bet ar šādiem izkārtojumiem ir vērts to pārskatīt. Eksperti apliecina, ka labāk ir sākotnēji ieguldīt, lai pēc tam izmantotu ietaupījumus no mājas ekspluatācijas.Turklāt apkures sistēma ziemā ir viena no galvenajām izdevumu pozīcijām.
Telpu izmēri un ēkas stāvu skaits
Apkures sistēmas shēma
Tātad, mēs turpinām saprast koeficientus, kas ietekmē siltuma aprēķināšanas formulu. Kā telpas lielums ietekmē siltuma slodzi?
- Ja jūsu mājas griestu augstums nepārsniedz 2,5 metrus, tad aprēķinā tiek ņemts vērā koeficients 1,0.
- 3 m augstumā jau ir uzņemts 1,05. Neliela atšķirība, bet tas būtiski ietekmē siltuma zudumus, ja mājas kopējā platība ir pietiekami liela.
- 3,5 m augstumā - 1,1.
- 4,5 m –2 augstumā.
Bet šāds rādītājs kā ēkas stāvu skaits dažādos veidos ietekmē telpas siltuma zudumus. Šeit ir jāņem vērā ne tikai stāvu skaits, bet arī telpas vieta, tas ir, kurā stāvā tas atrodas. Piemēram, ja šī ir istaba pirmajā stāvā, un pašai mājai ir trīs līdz četri stāvi, tad aprēķinam tiek izmantots koeficients 0,82.
Kā redzat, lai precīzi aprēķinātu ēkas siltuma zudumus, jums jāizlemj par dažādiem faktoriem. Un visi tie ir jāņem vērā. Starp citu, mēs neesam apsvēruši visus faktorus, kas samazina vai palielina siltuma zudumus. Bet pati aprēķina formula galvenokārt būs atkarīga no apsildāmās mājas platības un no rādītāja, ko sauc par siltuma zudumu īpatnējo vērtību. Starp citu, šajā formulā tas ir standarta un vienāds ar 100 W / m². Visi pārējie formulas komponenti ir koeficienti.
Katla jaudas noteikšana
Lai uzturētu temperatūras starpību starp vidi un temperatūru mājas iekšienē, nepieciešama autonoma apkures sistēma, kas uztur vajadzīgo temperatūru katrā privātmājas telpā.
Apkures sistēmas pamats ir dažāda veida katli: šķidrā vai cietā kurināmā, elektriskā vai gāzes.
Katls ir apkures sistēmas centrālā vienība, kas rada siltumu. Katla galvenā īpašība ir tā jauda, proti, siltuma daudzuma pārveidošanas ātrums laika vienībā.
Pēc siltuma slodzes aprēķināšanas apkurei mēs iegūstam nepieciešamo katla nominālo jaudu.
Parastam daudzistabu dzīvoklim katla jaudu aprēķina pēc platības un īpatnējās jaudas:
Рkotla = (Sroom * Rudelnaya) / 10kur
- S istabas- apsildāmās telpas kopējā platība;
- Rudellnaja- jaudas blīvums attiecībā pret klimatiskajiem apstākļiem.
Bet šajā formulā netiek ņemti vērā siltuma zudumi, kas ir pietiekami privātmājā.
Ir vēl viena saikne, kas ņem vērā šo parametru:
Рboileris = (Qloss * S) / 100kur
- Rkotla- katla jauda;
- Qloss- siltuma zudumi;
- S - apsildāma platība.
Ir jāpalielina katla nominālā jauda. Krājumi ir nepieciešami, ja plānojat izmantot katlu ūdens sildīšanai vannas istabai un virtuvei.
Lielākajā daļā privātmāju apkures sistēmu ieteicams izmantot izplešanās tvertni, kurā tiks uzglabāta dzesēšanas šķidruma padeve. Katrai privātmājai ir nepieciešama karstā ūdens padeve
Lai nodrošinātu katla jaudas rezervi, pēdējai formulai jāpievieno drošības koeficients K:
Rboileris = (Qloss * S * K) / 100kur
TO - būs vienāds ar 1,25, tas ir, aprēķinātā katla jauda tiks palielināta par 25%.
Tādējādi katla jauda ļauj uzturēt standarta gaisa temperatūru ēkas telpās, kā arī sākotnējo un papildu karstā ūdens daudzumu mājā.
Aprēķina metode
Lai aprēķinātu siltumenerģiju apkurei, nepieciešams ņemt atsevišķas telpas siltuma pieprasījuma rādītājus. Šajā gadījumā siltuma caurules siltuma pārnesi, kas atrodas šajā telpā, vajadzētu atņemt no datiem.
Virsmas laukums, kas izdala siltumu, būs atkarīgs no vairākiem faktoriem - pirmkārt, no izmantotās ierīces veida, no principa to savienot ar caurulēm un no tā, kā tā atrodas telpā. Jāatzīmē, ka visi šie parametri ietekmē arī siltuma plūsmas blīvumu, kas nāk no ierīces.
Sildītāju aprēķins apkures sistēmā - sildītāja Q siltuma pārnesi var noteikt, izmantojot šādu formulu:
Qпр = qпр * Ap.
Tomēr to var izmantot tikai tad, ja ir zināms sildierīces virsmas blīvuma rādītājs qpr (W / m2).
No šejienes jūs varat arī aprēķināt aprēķināto laukumu Ap. Ir svarīgi saprast, ka jebkuras apkures ierīces paredzamā platība nav atkarīga no dzesēšanas šķidruma veida.
Ap = Qnp / qnp,
kurā Qnp ir ierīces siltuma pārneses līmenis, kas nepieciešams noteiktai telpai.
Siltuma siltuma aprēķinā tiek ņemts vērā, ka formulu izmanto, lai noteiktu ierīces siltuma pārnesi konkrētai telpai:
Qпр = Qп - µтр * Qпр
šajā gadījumā Qp indikators ir telpas siltuma pieprasījums, Qtr ir visu telpā esošo siltumapgādes sistēmas elementu kopējā siltuma pārnešana. Siltuma siltuma slodzes aprēķins nozīmē, ka tas ietver ne tikai radiatoru, bet arī caurules, kas tam pievienotas, un tranzīta siltuma cauruli (ja tāda ir). Šajā formulā µtr ir korekcijas koeficients, kas nodrošina daļēju siltuma pārnesi no sistēmas, aprēķinot, lai uzturētu nemainīgu istabas temperatūru. Šajā gadījumā korekcijas lielums var svārstīties atkarībā no tā, cik precīzi telpā tika uzliktas apkures sistēmas caurules. Jo īpaši - ar atvērto metodi - 0,9; sienas vagā - 0,5; iestrādāta betona sienā - 1.8.
Nepieciešamās apkures jaudas, tas ir, visu apkures sistēmas elementu kopējo siltuma pārnesi (Qtr - W) aprēķina, izmantojot šādu formulu:
Qtr = µktr * µ * dn * l * (tg - tv)
Tajā ktr ir noteiktā telpā esošā cauruļvada posma siltuma pārneses koeficienta rādītājs, dн ir caurules ārējais diametrs, l ir sekcijas garums. Indikatori tg un tv parāda dzesēšanas šķidruma un gaisa temperatūru telpā.
Formulu Qtr = qw * lw + qg * lg izmanto, lai noteiktu siltuma pārneses līmeni no telpā esošā siltuma vadītāja. Lai noteiktu rādītājus, jums vajadzētu atsaukties uz īpašo uzziņu literatūru. Tajā jūs varat atrast apkures sistēmas siltuma jaudas definīciju - telpā novietotās siltuma caurules siltuma pārneses noteikšanu vertikāli (qw) un horizontāli (qg). Atrastie dati parāda 1m caurules siltuma pārnesi.
Pirms apkures gcal aprēķināšanas daudzus gadus pēc formulas Ap = Qnp / qnp veiktie aprēķini un apkures sistēmas siltuma pārneses virsmu mērījumi tika veikti, izmantojot parasto vienību - ekvivalentus kvadrātmetrus. Šajā gadījumā ECM bija nosacīti vienāds ar sildierīces virsmu ar siltuma pārnesi 435 kcal / h (506 W). Aprēķinot gcal sildīšanai, tiek pieņemts, ka temperatūras starpība starp dzesēšanas šķidrumu un gaisu (tg - tw) telpā bija 64,5 ° C, un relatīvais ūdens patēriņš sistēmā bija vienāds ar Grel = l, 0.
Siltuma slodžu aprēķins apkurei nozīmē, ka tajā pašā laikā gludu cauruļu un paneļu apkures ierīcēm, kurām bija lielāka siltuma pārnešana nekā PSRS laikmeta standartradiatoriem, ECM platība ievērojami atšķīrās no to fiziskās zonas . Attiecīgi mazāk efektīvu sildierīču ECM laukums bija ievērojami mazāks nekā to fiziskais laukums.
Tomēr šāds apkures ierīču laukuma divkāršs mērījums 1984. gadā tika vienkāršots, un ECM tika atcelta. Tādējādi no šī brīža sildītāja laukums tika mērīts tikai m2.
Pēc tam, kad ir aprēķināta telpai nepieciešamā apkures ierīces platība un aprēķināta apkures sistēmas siltuma jauda, jūs varat pāriet uz nepieciešamā radiatora izvēli no sildelementu kataloga.
Šajā gadījumā izrādās, ka visbiežāk nopirktā priekšmeta platība izrādās nedaudz lielāka nekā tā, kas iegūta pēc aprēķiniem. To ir diezgan viegli izskaidrot - galu galā šāds labojums tiek ņemts vērā iepriekš, formulās ieviešot reizināšanas koeficientu µ1.
Sekcijradiatori mūsdienās ir ļoti izplatīti.To garums tieši atkarīgs no izmantoto sekciju skaita. Lai aprēķinātu siltuma daudzumu apkurei, tas ir, lai aprēķinātu optimālo sekciju skaitu konkrētai telpai, tiek izmantota formula:
N = (Ap / a1) (µ 4 / µ 3)
Šeit a1 ir radiatora vienas sekcijas laukums, kas izvēlēts uzstādīšanai telpās. Mēra m2. µ 4 ir korekcijas koeficients, kas tiek ieviests apkures radiatora uzstādīšanas metodei. µ 3 - korekcijas koeficients, kas norāda reālo sekciju skaitu radiatorā (µ3 - 1,0, ja Ap = 2,0 m2). Standarta M-140 tipa radiatoriem šo parametru nosaka pēc formulas:
μ 3 = 0,97 + 0,06 / Ap
Termiskajos testos tiek izmantoti standarta radiatori, kas sastāv no vidēji 7-8 sekcijām. Tas ir, mūsu noteiktais siltuma patēriņa aprēķins apkurei - tas ir, siltuma pārneses koeficients ir reāls tikai tieši šāda izmēra radiatoriem.
Jāatzīmē, ka, lietojot radiatorus ar mazāk sekcijām, tiek novērots neliels siltuma pārneses līmeņa pieaugums.
Tas ir saistīts ar faktu, ka galējos posmos siltuma plūsma ir nedaudz aktīvāka. Turklāt radiatora atvērtie gali veicina lielāku siltuma pārnesi telpas gaisā. Ja sekciju skaits ir lielāks, galējos posmos notiek strāvas vājināšanās. Attiecīgi, lai sasniegtu nepieciešamo siltuma pārneses līmeni, visracionālākais ir neliels radiatora garuma palielinājums, pievienojot sekcijas, kas neietekmēs apkures sistēmas jaudu.
Šiem radiatoriem, kuru vienas sekcijas laukums ir 0,25 m2, ir formula koeficienta µ3 noteikšanai:
μ3 = 0,92 + 0,16 / Ap
Bet jāpatur prātā, ka tas ir ārkārtīgi reti, izmantojot šo formulu, tiek iegūts vesels skaitlis sadaļu. Visbiežāk nepieciešamais daudzums izrādās daļējs. Aprēķinot apkures sistēmas apkures ierīces, tiek pieņemts, ka, lai iegūtu precīzāku rezultātu, ir pieļaujams neliels (ne vairāk kā 5%) Ap koeficienta samazinājums. Šī darbība noved pie temperatūras indikatora novirzes līmeņa ierobežošanas telpā. Kad ir aprēķināts siltums telpas apsildīšanai, pēc rezultāta iegūšanas tiek uzstādīts radiators ar sekciju skaitu pēc iespējas tuvāk iegūtajai vērtībai.
Aprēķinot apkures jaudu pēc platības, tiek pieņemts, ka mājas arhitektūra radiatoru uzstādīšanai nosaka noteiktus nosacījumus.
Jo īpaši, ja zem loga ir ārēja niša, tad radiatora garumam jābūt mazākam par nišas garumu - ne mazākam par 0,4 m. Šis nosacījums ir spēkā tikai tiešiem cauruļvadiem uz radiatoru. Ja tiek izmantota gaisa vads ar pīli, nišas un radiatora garuma atšķirībai jābūt vismaz 0,6 m. Šajā gadījumā papildu sekcijas jānošķir kā atsevišķs radiators.
Atsevišķiem radiatoru modeļiem formulu siltuma aprēķināšanai apkurei, tas ir, garuma noteikšanai, nepiemēro, jo šo parametru iepriekš nosaka ražotājs. Tas pilnībā attiecas uz RSV vai RSG tipa radiatoriem. Tomēr bieži ir gadījumi, kad palielināt šāda veida apkures ierīces platību, tiek izmantota vienkārši divu paneļu paralēla uzstādīšana blakus.
Ja paneļa radiators ir noteikts kā vienīgais, kas atļauts noteiktā telpā, tad, lai noteiktu nepieciešamo radiatoru skaitu, tiek izmantots:
N = Ap / a1.
Šajā gadījumā radiatora laukums ir labi zināms parametrs. Gadījumā, ja ir uzstādīti divi paralēli radiatora bloki, Ap indekss tiek palielināts, nosakot samazināto siltuma pārneses koeficientu.
Ja tiek izmantoti konvektori ar apvalku, aprēķinot apkures jaudu, tiek ņemts vērā, ka to garumu nosaka arī tikai esošais modeļu diapazons. Konkrēti, grīdas "Rhythm" konvektors ir divos modeļos ar korpusa garumu 1 m un 1,5 m. Sienas konvektori var arī nedaudz atšķirties viens no otra.
Konvektora bez korpusa izmantošanas gadījumā ir formula, kas palīdz noteikt ierīces elementu skaitu, pēc kura ir iespējams aprēķināt apkures sistēmas jaudu:
N = Ap / (n * a1)
Šeit n ir rindu un elementu līmeņu skaits, kas veido konvektora laukumu. Šajā gadījumā a1 ir vienas caurules vai elementa laukums. Tajā pašā laikā, nosakot konvektora aprēķināto laukumu, jāņem vērā ne tikai tā elementu skaits, bet arī to savienošanas metode.
Ja apkures sistēmā izmanto gludu cauruļu ierīci, tās apkures caurules ilgumu aprēķina šādi:
l = Ap * µ4 / (n * a1)
µ4 ir korekcijas koeficients, ko ievada dekoratīvā cauruļu vāka klātbūtnē; n ir apkures cauruļu rindu vai līmeņu skaits; a1 ir parametrs, kas raksturo viena metra horizontālas caurules laukumu ar iepriekš noteiktu diametru.
Lai iegūtu precīzāku (un nevis daļēju skaitli), ir pieļaujams neliels (ne vairāk kā 0,1 m2 vai 5%) A rādītāja samazinājums.
Radiatoru izvēles iezīmes
Radiatori, paneļi, grīdas apsildes sistēmas, konvektori utt. Ir standarta komponenti siltuma nodrošināšanai telpā.Visizplatītākās apkures sistēmas daļas ir radiatori.
Siltuma izlietne ir īpaša dobu moduļu konstrukcija, kas izgatavota no augstas siltuma izkliedēšanas sakausējuma. Tas ir izgatavots no tērauda, alumīnija, čuguna, keramikas un citiem sakausējumiem. Apkures radiatora darbības princips tiek samazināts līdz enerģijas starojumam no dzesēšanas šķidruma telpas telpā caur “ziedlapiņām”.
Alumīnija un bimetāla apkures radiators ir aizstājis masīvus čuguna radiatorus. Ražošanas vienkāršība, augsta siltuma izkliedēšana, laba konstrukcija un dizains ir padarījuši šo produktu par populāru un plaši izplatītu instrumentu siltuma izstarošanai telpās.
Ir vairākas metodes apkures radiatoru aprēķināšanai telpā. Zemāk esošo metožu saraksts ir sakārtots, lai palielinātu skaitļošanas precizitāti.
Aprēķina iespējas:
- Pēc apgabala... N = (S * 100) / C, kur N ir sekciju skaits, S ir telpas platība (m2), C ir vienas radiatora sekcijas siltuma padeve (W, ņemta no šīs pases vai produkta sertifikāts), 100 W ir siltuma plūsmas daudzums, kas nepieciešams 1 m2 apsildīšanai (empīriskā vērtība). Rodas jautājums: kā ņemt vērā telpas griestu augstumu?
- Pēc tilpuma... N = (S * H * 41) / C, kur N, S, C - līdzīgi. H ir telpas augstums, 41 W ir siltuma plūsmas daudzums, kas nepieciešams 1 m3 sildīšanai (empīriskā vērtība).
- Pēc izredzes... N = (100 * S * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C, kur N, S, C un 100 ir līdzīgi. k1 - ņemot vērā kameru skaitu istabas loga stikla blokā, k2 - sienu siltumizolācija, k3 - logu platības attiecība pret telpas platību, k4 - vidējā zemākā temperatūra ziemas aukstākajā nedēļā, k5 - telpas ārsienu skaits (kas “iziet” uz ielu), k6 - telpas tips virsū, k7 - griestu augstums.
Tas ir visprecīzākais veids, kā aprēķināt sadaļu skaitu. Protams, daļēju aprēķinu rezultāti vienmēr tiek noapaļoti līdz nākamajam skaitlim.
Hidrauliskais ūdens apgādes aprēķins
Protams, “attēls” par siltuma aprēķināšanu apkurei nevar būt pilnīgs, ja nav aprēķināti tādi raksturlielumi kā siltumnesēja tilpums un ātrums. Vairumā gadījumu dzesēšanas šķidrums ir parasts ūdens šķidrā vai gāzveida agregācijas stāvoklī.
Siltuma nesēja reālo tilpumu ieteicams aprēķināt, saskaitot visas apkures sistēmas dobumus. Izmantojot vienas ķēdes katlu, tas ir labākais risinājums. Izmantojot apkures sistēmā dubultās ķēdes katlus, higiēnas un citiem sadzīves nolūkiem ir jāņem vērā karstā ūdens patēriņš.
Ūdens tilpuma aprēķins, ko silda ar dubultās ķēdes katlu, lai iedzīvotājiem nodrošinātu karstu ūdeni un dzesēšanas šķidruma sildīšanu, tiek veikts, summējot apkures loku iekšējo tilpumu un faktiskās lietotāju vajadzības sasildītā ūdenī.
Karstā ūdens tilpumu apkures sistēmā aprēķina pēc formulas:
W = k * Pkur
- W - siltumnesēja tilpums;
- P - apkures katla jauda;
- k - jaudas koeficients (litru skaits uz jaudas vienību ir 13,5, diapazons - 10-15 litri).
Rezultātā galīgā formula izskatās šādi:
W = 13,5 * P
Sildīšanas vides plūsmas ātrums ir pēdējais apkures sistēmas dinamiskais novērtējums, kas raksturo šķidruma cirkulācijas ātrumu sistēmā.
Šī vērtība palīdz novērtēt cauruļvada tipu un diametru:
V = (0,86 * P * μ) / ∆Tkur
- P - katla jauda;
- μ - katla efektivitāte;
- ∆T - temperatūras starpība starp pieplūdes ūdeni un atplūdes ūdeni.
Izmantojot iepriekš minētās hidrauliskās aprēķināšanas metodes, būs iespējams iegūt reālus parametrus, kas ir nākotnes apkures sistēmas “pamats”.
Termiskā dizaina piemērs
Kā siltuma aprēķina piemērs ir parastā 1 stāvu māja ar četrām viesistabām, virtuvi, vannas istabu, “ziemas dārzu” un palīgtelpām.
Pamats ir izgatavots no monolītas dzelzsbetona plātnes (20 cm), ārsienas ir betona (25 cm) ar apmetumu, jumts ir izgatavots no koka sijām, jumts ir metāla un minerālvates (10 cm)
Apzīmēsim mājas sākotnējos parametrus, kas nepieciešami aprēķiniem.
Ēkas izmēri:
- grīdas augstums - 3 m;
- neliels ēkas priekšpuses un aizmugures logs 1470 * 1420 mm;
- liels fasādes logs 2080 * 1420 mm;
- ieejas durvis 2000 * 900 mm;
- aizmugurējās durvis (izeja uz terasi) 2000 * 1400 (700 + 700) mm.
Ēkas kopējais platums ir 9,5 m2, garums - 16 m2. Apsildīs tikai dzīvojamās istabas (4 gab.), Vannas istabu un virtuvi.
Lai precīzi aprēķinātu siltuma zudumus uz sienām no ārsienu platības, jums jāatskaita visu logu un durvju laukums - tas ir pilnīgi cita veida materiāls ar savu siltuma pretestību
Mēs sākam, aprēķinot viendabīgu materiālu laukumus:
- grīdas platība - 152 m2;
- jumta platība - 180 m2, ņemot vērā bēniņu augstumu 1,3 m un spolu platumu - 4 m;
- loga laukums - 3 * 1,47 * 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 m2;
- durvju laukums - 2 * 0,9 + 2 * 2 * 1,4 = 7,4 m2.
Ārsienu platība būs 51 * 3-9,22-7,4 = 136,38 m2.
Pārejam pie siltuma zudumu aprēķināšanas katram materiālam:
- 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;
Un arī Qwall ir ekvivalents 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4546. Visu siltuma zudumu summa būs 19628,4 W.
Rezultātā mēs aprēķinām katla jaudu: 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.
Mēs aprēķināsim radiatoru sekciju skaitu vienai no telpām. Visiem pārējiem aprēķini ir vienādi. Piemēram, stūra istaba (diagrammas kreisais, apakšējais stūris) ir 10,4 m2.
Tādējādi 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.
Šajā telpā ir nepieciešamas 9 sekcijas apkures radiatora ar siltuma jaudu 180 W.
Mēs turpinām aprēķināt dzesēšanas šķidruma daudzumu sistēmā - W = 13,5 * P = 13,5 * 21 = 283,5 litri. Tas nozīmē, ka dzesēšanas šķidruma ātrums būs: V = (0,86 * P * μ) / ∆T = (0,86 * 21000 * 0,9) / 20 = 812,7 litri.
Tā rezultātā visa dzesēšanas šķidruma tilpuma pilnais apgrozījums sistēmā būs ekvivalents 2,87 reizēm stundā.
Rakstu izvēle par siltuma aprēķinu palīdzēs precīzi noteikt apkures sistēmas elementu parametrus:
- Privātmājas apkures sistēmas aprēķins: noteikumi un aprēķinu piemēri
- Ēkas siltuma aprēķins: aprēķinu veikšanas specifika un formulas + praktiski piemēri
Siltuma izlaides aprēķins
Mēs apsvērsim vairākas aprēķina metodes, kurās ņemts vērā atšķirīgs mainīgo skaits.
Pēc apgabala
Aprēķins pēc platības ir balstīts uz sanitārajiem standartiem un noteikumiem, kuros krievi baltā krāsā saka: vienam kilovatam siltumenerģijas vajadzētu nokrist uz 10 m2 telpas platības (100 vati uz m2).
Precizējums: aprēķinos tiek izmantots koeficients, kas ir atkarīgs no valsts reģiona. Dienvidu reģioniem tas ir 0,7 - 0,9, Tālajiem Austrumiem - 1,6, Jakutijai un Čukotkai - 2,0.
Jo zemāka ārējā temperatūra, jo lielāki siltuma zudumi.
Ir skaidrs, ka metode dod ļoti būtisku kļūdu:
- Panorāmas stiklojums vienā vītnē nepārprotami dos lielākus siltuma zudumus, salīdzinot ar cietu sienu.
- Dzīvokļa atrašanās vieta mājas iekšienē netiek ņemta vērā, lai gan ir skaidrs, ka, ja tuvumā atrodas kaimiņu dzīvokļu siltas sienas, ar tādu pašu radiatoru skaitu būs daudz siltāk nekā stūra telpā, kurai ir kopīga siena ar ielu.
- Visbeidzot, galvenais: aprēķins ir pareizs standarta griestu augstumam padomju celtā mājā, kas vienāda ar 2,5 - 2,7 metriem. Tomēr pat 20. gadsimta sākumā tika būvētas mājas ar griestu augstumu 4 - 4,5 metri, un arī stalinkām ar trīs metru griestiem būs nepieciešams atjaunināts aprēķins.
Joprojām izmantosim metodi, lai aprēķinātu apkures radiatoru čuguna sekciju skaitu 3x4 metru telpā, kas atrodas Krasnodaras teritorijā.
Platība ir 3x4 = 12 m2.
Nepieciešamā apkures siltuma jauda ir 12m2 x100W x0,7 reģionālais koeficients = 840 vati.
Ar vienas sekcijas jaudu 180 vati mums vajag 840/180 = 4,66 sekcijas. Protams, mēs noapaļosim skaitli uz augšu - līdz pieciem.
Ieteikums: Krasnodaras apgabala apstākļos temperatūras delta starp telpu un akumulatoru 70C ir nereāla. Labāk ir uzstādīt radiatorus ar vismaz 30% rezervi.
Siltuma jaudas rezerve nekad nesāp. Ja nepieciešams, jūs varat vienkārši aizvērt vārstus radiatora priekšā.
Vienkāršs aprēķins pēc tilpuma
Nav mūsu izvēle.
Aprēķins par kopējo gaisa tilpumu telpā noteikti būs precīzāks jau tāpēc, ka tajā tiek ņemtas vērā griestu augstuma variācijas. Tas ir arī ļoti vienkārši: 1 m3 tilpuma nepieciešams 40 vatu apkures sistēmas jauda.
Aprēķināsim nepieciešamo jaudu mūsu telpai netālu no Krasnodaras ar nelielu precizējumu: tā atrodas 1960. gadā celtajā stalinkā ar griestu augstumu 3,1 metri.
Telpas tilpums ir 3x4x3,1 = 37,2 kubikmetri.
Attiecīgi radiatoru jaudai jābūt 37,2x40 = 1488 vati. Ņemsim vērā reģionālo koeficientu 0,7: 1488x0,7 = 1041 vati vai sešas čuguna sīvu šausmu sekcijas zem loga. Kāpēc šausmas? Izskats un pastāvīgas noplūdes starp sekcijām pēc vairāku gadu darbības neizraisa prieku.
Ja atceramies, ka čuguna sekcijas cena ir augstāka nekā alumīnija vai bimetāla importētajam apkures radiatoram, ideja par šādas apkures ierīces iegādi patiešām sāk izraisīt nelielu paniku.
Precizēts tilpuma aprēķins
Tiek veikts precīzāks apkures sistēmu aprēķins, ņemot vērā lielāku mainīgo skaitu:
- Durvju un logu skaits. Vidējie siltuma zudumi caur standarta izmēra logu ir 100 vati, caur durvīm 200.
- Telpas izvietojums mājas galā vai stūrī piespiedīs mūs izmantot koeficientu 1,1 - 1,3 atkarībā no ēkas sienu materiāla un biezuma.
- Privātmājām tiek izmantots koeficients 1,5, jo siltuma zudumi caur grīdu un jumtu ir daudz lielāki. Virs un lejā galu galā ne silti dzīvokļi, bet iela ...
Bāzes vērtība ir tāda pati 40 vati uz kubikmetru un tādi paši reģionālie koeficienti kā, aprēķinot telpas platību.
Aprēķināsim apkures radiatoru siltuma jaudu telpai ar tādiem pašiem izmēriem kā iepriekšējā piemērā, bet garīgi pārsūtiet to uz Oymyakon privātmājas stūri (janvāra vidējā temperatūra vismaz novērošanas periodā ir -54C - 82). Situāciju pasliktina durvis uz ielu un logs, no kura redzami jautrie ziemeļbriežu ganītāji.
Mēs jau esam sasnieguši pamata jaudu, ņemot vērā tikai telpas tilpumu: 1488 vati.
Logs un durvis pievieno 300 vatus. 1488 + 300 = 1788.
Privātmāja. Aukstā grīda un siltuma noplūde caur jumtu. 1788x1,5 = 2682.
Mājas leņķis liks mums piemērot koeficientu 1,3. 2682x1,3 = 3486,6 vati.
Starp citu, stūra telpās apkures ierīces jāuzstāda abās ārsienās.
Visbeidzot, siltais un maigais Jakutijas Oymyakonsky ulus klimats vedina mūs uz domu, ka iegūto rezultātu var reizināt ar reģionālo koeficientu 2,0. Mazas telpas apsildīšanai nepieciešami 6973,2 vati!
Mēs jau esam iepazinušies ar apkures radiatoru skaita aprēķinu. Čuguna vai alumīnija sekciju kopējais skaits būs 6973,2 / 180 = 39 noapaļotas sekcijas. Ar sadaļas garumu 93 mm akordeona zem loga garums būs 3,6 metri, tas ir, tas tikko iederēsies gar garāko sienu ...
«>
“- Desmit sadaļas? Labs sākums! " - ar šādu frāzi šo fotogrāfiju komentēs Jakutijas iedzīvotājs.
