Пројектовање и топлотни прорачун система грејања је обавезна фаза у уређењу грејања куће. Главни задатак рачунских активности је одређивање оптималних параметара котла и радијаторског система.
Слажете се, на први поглед се може чинити да само инжењер може извршити прорачун топлотног инжењеринга. Међутим, није све тако компликовано. Познавајући алгоритам акција, испоставиће се да самостално изврши потребне прорачуне.
Чланак детаљно описује поступак израчунавања и пружа све потребне формуле. За боље разумевање, припремили смо пример топлотног прорачуна за приватну кућу.
Норме температурних режима просторија
Пре било каквог прорачунавања параметара система, потребно је најмање знати редослед очекиваних резултата, као и имати на располагању стандардизоване карактеристике неких табеларних вредности које се морају заменити у формулама или се њима руководити.
Извршивши прорачуне параметара са таквим константама, можемо бити сигурни у поузданост траженог динамичког или константног параметра система.
За просторе различитих намена постоје референтни стандарди за температурне режиме стамбених и нестамбених просторија. Ове норме су садржане у такозваним ГОСТ-има.
За систем грејања, један од ових глобалних параметара је собна температура, која мора бити константна без обзира на годишње доба и услове околине.
Према прописима санитарних стандарда и правила, постоје разлике у температури у односу на летњу и зимску сезону. Клима уређај је одговоран за температурни режим собе у летњој сезони, принцип његовог израчунавања детаљно је описан у овом чланку.
Али собну температуру зими обезбеђује систем грејања. Стога нас интересују температурни опсези и њихове толеранције за одступања у зимској сезони.
Већина регулаторних докумената предвиђа следеће опсеге температура који омогућавају човеку да се осећа угодно у соби.
За нестамбене просторе канцеларијског типа површине до 100 м2:
- 22-24 ° Ц - оптимална температура ваздуха;
- Ночьу 8 ° Ц - дозвољено колебање.
За просторије канцеларијског типа површине веће од 100 м2 температура је 21-23 ° Ц. За нестамбене просторије индустријског типа, распони температура се веома разликују у зависности од намене просторија и утврђених стандарда заштите на раду.
Свака особа има своју угодну собну температуру. Неко воли да је у соби веома топло, некоме је пријатно када је соба хладна - све је то прилично индивидуално
Што се тиче стамбених просторија: станова, приватних кућа, имања итд., Постоје одређени распони температуре који се могу прилагодити у зависности од жеља становника.
Па ипак, за одређене просторије стана и куће имамо:
- 20-22 ° Ц - дневна соба, укључујући дечију собу, толеранција ± 2 ° С -
- 19-21 ° Ц - кухиња, тоалет, толеранција ± 2 ° С;
- 24-26 ° Ц - купатило, туш, базен, толеранција ± 1 ° С;
- 16-18 ° Ц - ходници, ходници, степеништа, оставе, толеранција + 3 ° С
Важно је напоменути да постоји још неколико основних параметара који утичу на температуру у просторији и на које се морате усредсредити приликом израчунавања система грејања: влажност (40-60%), концентрација кисеоника и угљен-диоксида у ваздуху (250: 1), брзина кретања ваздушне масе (0,13-0,25 м / с) итд.
Прорачун уређаја за грејање
- Тип грејача - пресечни радијатор од ливеног гвожђа МС-140-АО;
Номинални условни топлотни ток једног елемента уређаја Кн.у. = 178 В;
Дужина једног елемента уређаја л
= 96 мм.
Ст14
2) Масовни проток воде:
где је цф специфични топлотни капацитет воде (= 4,19 кЈ / кг ° Ц);
тг и до - температуре воде на улазу у успон и на излазу из њега;
β1 је коефицијент обрачунавања повећања протока топлоте уграђених грејних уређаја као резултат заокруживања израчунате вредности нагоре;
β2 - коефицијент обрачуна додатних топлотних губитака грејних уређаја на спољним оградама.
- Просечна температура воде у сваком узлазном уређају:
тав = 0,5 *
=0,5* (105 + 70) = 87,5
3) Разлика између просечне температуре воде у уређају и температуре ваздуха у соби:
∆тав = тав - нијанса
Втав = 87,5 - 23 = 64,5 ° Ц
4) потребан номинални топлотни ток
Где
до - комплексни коефицијент смањења Кн.пр. да дизајнира услове
где су н, п и ц вредности које одговарају одређеној врсти грејних уређаја
б - коефицијент обрачунавања атмосферског притиска у датој области
ψ - коефицијент обрачунавања смера кретања расхладне течности у уређају
За једноцевни систем грејања воде, масени проток воде који пролази кроз израчунати уређај Гпр, кг / х
5) Минимално потребан број секција грејача:
где
4
- фактор корекције, узимајући у обзир начин уградње уређаја, са отвореном уградњом уређаја 4 = 1,0; 3 - фактор корекције узимајући у обзир број секција у уређају, узет при приближно вредности
(за нсец> 15).
,
;
,
;
,
.
Прорачун губитка топлоте у кући
Према другом закону термодинамике (школска физика), не долази до спонтаног преноса енергије са мање загрејаних на више загрејане мини- или макрообјекте. Посебан случај овог закона је „тежња“ ка стварању температурне равнотеже између два термодинамичка система.
На пример, први систем је окружење са температуром од -20 ° Ц, други систем је зграда са унутрашњом температуром од + 20 ° Ц. Према горе наведеном закону, ова два система ће тежити уравнотежењу кроз размену енергије. То ће се догодити уз помоћ губитака топлоте из другог система и хлађења у првом.
Може се недвосмислено рећи да температура околине зависи од географске ширине на којој се налази приватна кућа. А температурна разлика утиче на количину цурења топлоте из зграде (+)
Губитак топлоте значи нехотично ослобађање топлоте (енергије) из неког предмета (куће, стана). За обичан стан овај поступак није толико „приметан“ у поређењу са приватном кућом, јер се стан налази унутар зграде и „суседан“ је осталим становима.
У приватној кући топлота „излази“ у једном или другом степену кроз спољне зидове, под, кров, прозоре и врата.
Познавајући количину топлотних губитака за најнеповољније временске услове и карактеристике ових услова, могуће је израчунати снагу система грејања са великом тачношћу.
Дакле, обим цурења топлоте из зграде израчунава се помоћу следеће формуле:
К = Кфлоор + Квалл + Квиндов + Крооф + Кдоор +… + Кигде
Ки - обим топлотних губитака услед уједначеног изгледа омотача зграде.
Свака компонента формуле израчунава се формулом:
К = С * ∆Т / Ргде
- К - топлотна цурења, В;
- С. - површина одређене врсте конструкције, квадрат. м;
- ∆Т - температурна разлика између ваздуха у околини и у затвореном, ° Ц;
- Р. - топлотни отпор одређене врсте конструкције, м2 * ° Ц / В.
Сама вредност топлотне отпорности стварно постојећих материјала препоручује се да се преузме из помоћних табела.
Поред тога, топлотни отпор се може добити коришћењем следећег односа:
Р = д / кгде
- Р. - топлотни отпор, (м2 * К) / В;
- к - коефицијент топлотне проводљивости материјала, В / (м2 * К);
- д Да ли је дебљина овог материјала, м.
У старијим кућама са влажном кровном конструкцијом до цурења топлоте долази кроз врх зграде, наиме кроз кров и поткровље. Извођење мера за загревање плафона или топлотну изолацију крова поткровља решава овај проблем.
Ако изолујете тавански простор и кров, онда се укупан губитак топлоте из куће може знатно смањити.
Постоји неколико других врста губитка топлоте у кући кроз пукотине на конструкцијама, вентилациони систем, кухињску напе, отварање прозора и врата. Али нема смисла узимати у обзир њихову запремину, јер они чине не више од 5% од укупног броја главних цурења топлоте.
Формула за рачунање
Стандарди потрошње топлоте
Топлотна оптерећења израчунавају се узимајући у обзир снагу грејне јединице и топлотне губитке зграде. Због тога је за одређивање снаге пројектованог котла потребно помножити губитак топлоте зграде множењем фактора од 1,2. Ово је врста резерве једнака 20%.
Зашто је такав коефицијент неопходан? Уз његову помоћ можете:
- Предвидети пад притиска гаса у цевоводу. На крају, зими има више потрошача и сви се труде да узму више горива од осталих.
- Промените температурни режим у кући.
Додајемо да се губици топлоте не могу равномерно распоредити по целој грађевинској структури. Разлика у показатељима може бити прилично велика. Ево неколико примера:
- До 40% топлоте напушта зграду кроз спољне зидове.
- Кроз подове - до 10%.
- Исто се односи и на кров.
- Кроз вентилациони систем - до 20%.
- Кроз врата и прозоре - 10%.
Материјали (уреди)
Дакле, схватили смо структуру зграде и донели један веома важан закључак да губици топлоте који треба надокнадити зависе од архитектуре саме куће и њеног места. Али много тога одређује и материјал зидова, крова и пода, као и присуство или одсуство топлотне изолације.
Ово је важан фактор.
На пример, дефинишемо коефицијенте који смањују губитак топлоте, у зависности од структуре прозора:
- Обични дрвени прозори са обичним стаклом. За израчунавање топлотне енергије у овом случају користи се коефицијент једнак 1,27. Односно, кроз ову врсту застакљивања долази до цурења топлотне енергије, што је једнако 27% од укупног броја.
- Ако се инсталирају пластични прозори са двоструким застакљеним прозорима, тада се користи коефицијент 1,0.
- Ако се пластични прозори уграђују из шестокоморног профила и са трокоморном двоструко застакљеном јединицом, тада се узима коефицијент од 0,85.
Идемо даље, бавећи се прозорима. Постоји одређена веза између површине собе и површине застакљивања прозора. Што је већи други положај, већи су топлотни губици зграде. И овде постоји одређени однос:
- Ако површина прозора у односу на подну површину има само 10% индикатора, тада се за израчунавање топлотне снаге система грејања користи коефицијент 0,8.
- Ако је однос у распону од 10-19%, онда се примењује фактор 0,9.
- Са 20% - 1,0.
- Са 30% —2.
- Са 40% - 1,4.
- На 50% - 1,5.
И то су само прозори. А ту је и утицај материјала који се користе у изградњи куће на топлотна оптерећења. Распоредићемо их у табели, где ће се зидни материјали налазити са смањењем губитака топлоте, што значи да ће се и њихов коефицијент смањити:
| Врста грађевинског материјала | Коефицијент |
| Бетонски блокови или зидни панели | 1,25 до 1,5 |
| Дрвена блок-кућа | 1,2 |
| Један и по зид од опеке | 1,5 |
| Две и по цигле | 1,1 |
| Блокови од пјенастог бетона | 1,0 |
Као што видите, разлика од коришћених материјала је значајна. Због тога је чак и у фази пројектовања куће неопходно тачно одредити од ког ће материјала бити изграђена. Наравно, многи градитељи граде дом на основу буџета за изградњу. Али са таквим распоредима вреди га ревидирати. Стручњаци уверавају да је боље улагати у почетку како би се накнадно искористиле користи уштеде од рада куће.Штавише, систем грејања зими је једна од главних ставки трошкова.
Величине соба и спратности зграде
Дијаграм система грејања
Дакле, настављамо да разумемо коефицијенте који утичу на формулу за израчунавање топлоте. Како величина собе утиче на топлотно оптерећење?
- Ако висина плафона у вашој кући не прелази 2,5 метра, тада се у израчуну узима у обзир фактор 1,0.
- На висини од 3 м већ је заузето 1,05. Мала разлика, али значајно утиче на губитке топлоте ако је укупна површина куће довољно велика.
- На 3,5 м - 1,1.
- На 4,5 м –2.
Али такав индикатор као спратност зграде на различите начине утиче на губитак топлоте у соби. Овде је неопходно узети у обзир не само број спратова, већ и место собе, односно на којем спрату се налази. На пример, ако је ово соба на првом спрату, а сама кућа има три до четири спрата, тада се за прорачун користи коефицијент 0,82.
Као што видите, да бисте тачно израчунали губитак топлоте зграде, потребно је да одлучите о различитим факторима. И сви они морају бити узети у обзир. Иначе, нисмо узели у обзир све факторе који смањују или повећавају губитке топлоте. Али сама формула израчунавања углавном ће зависити од површине загрејане куће и од индикатора, који се назива специфична вредност губитака топлоте. Иначе, у овој формули је стандардно и једнако је 100 В / м². Све остале компоненте формуле су коефицијенти.
Одређивање снаге котла
Да би се одржала температурна разлика између околине и температуре у кући, потребан је аутономни систем грејања који одржава жељену температуру у свакој соби приватне куће.
Основа система грејања су различите врсте котлова: течно или чврсто гориво, електрично или гасно.
Котао је централна јединица система грејања која генерише топлоту. Главна карактеристика котла је његова снага, наиме стопа конверзије количине топлоте у јединици времена.
Након извршених прорачуна топлотног оптерећења за грејање, добићемо потребну називну снагу котла.
За обични вишесобни стан снага котла израчунава се кроз површину и специфичну снагу:
Рбоилер = (Сроом * Руделнаиа) / 10где
- С собе- укупна површина грејане просторије;
- Руделлнаиа- густина снаге у односу на климатске услове.
Али ова формула не узима у обзир губитке топлоте, који су довољни у приватној кући.
Постоји још један однос који узима у обзир овај параметар:
Рбоилер = (Клосс * С) / 100где
- Ркотла- снага котла;
- Клосс- губитак топлоте;
- С. - загрејани простор.
Називна снага котла мора се повећати. Залиха је неопходна ако планирате да користите котао за загревање воде за купатило и кухињу.
У већини система грејања за приватне куће препоручује се употреба експанзијског резервоара у којем ће се чувати довод расхладне течности. Свака приватна кућа треба снабдевање топлом водом
Да би се обезбедила резерва снаге котла, последњој формули мора се додати фактор сигурности К:
Рбоилер = (Клосс * С * К) / 100где
ДО - биће једнако 1,25, односно процењена снага котла биће повећана за 25%.
Дакле, снага котла омогућава одржавање стандардне температуре ваздуха у просторијама зграде, као и почетну и додатну запремину топле воде у кући.
Метод израчунавања
Да бисте израчунали топлотну енергију за грејање, потребно је узети индикаторе потребе за топлотом у засебној соби. У овом случају, пренос топлоте цеви за топлоту, која се налази у овој соби, треба одузети од података.
Површина површине која одаје топлоту зависиће од неколико фактора - пре свега, од врсте уређаја који се користи, од принципа повезивања са цевима и од тога како се налази у соби. Треба напоменути да сви ови параметри такође утичу на густину топлотног флукса који долази из уређаја.
Прорачун грејача у систему грејања - пренос топлоте грејача К може се одредити помоћу следеће формуле:
Кпр = кпр * Ап.
Међутим, може се користити само ако је познат индикатор површинске густине уређаја за грејање кпр (В / м2).
Одавде можете израчунати и израчунату површину Ап. Важно је схватити да процењена површина било ког уређаја за грејање не зависи од врсте расхладне течности.
Ап = Кнп / кнп,
у коме је Кнп ниво преноса топлоте уређаја потребан за одређену просторију.
Термички прорачун грејања узима у обзир да се формула користи за одређивање преноса топлоте уређаја за одређену просторију:
Кпр = Кп - µтр * Кпр
истовремено, Кп индикатор је потреба за топлотом у просторији, Ктр је укупан пренос топлоте свих елемената система грејања који се налазе у соби. Прорачун топлотног оптерећења на грејање подразумева да то укључује не само радијатор, већ и цеви које су на њега повезане, као и пролазну топлотну цев (ако постоји). У овој формули, µтр је фактор корекције који обезбеђује делимични пренос топлоте из система, израчунат за одржавање константне собне температуре. У овом случају, величина корекције може варирати у зависности од тога како су тачно постављене цеви система грејања у соби. Конкретно - отвореном методом - 0,9; у бразди зида - 0,5; уграђен у бетонски зид - 1.8.
Прорачун потребне снаге грејања, односно укупног преноса топлоте (Ктр - В) свих елемената система грејања одређује се помоћу следеће формуле:
Ктр = µктр * µ * дн * л * (тг - тв)
У њему је ктр показатељ коефицијента преноса топлоте одређеног одсека цевовода који се налази у соби, дн је спољни пречник цеви, л дужина пресека. Индикатори тг и тв показују температуру расхладне течности и ваздуха у соби.
Формула Ктр = кв * лв + кг * лг користи се за одређивање нивоа преноса топлоте из проводника топлоте који је присутан у соби. Да бисте одредили индикаторе, требали бисте се обратити посебној референтној литератури. У њему можете пронаћи дефиницију топлотне снаге система грејања - одређивање преноса топлоте вертикално (кв) и хоризонтално (кг) топлотне цеви положене у просторији. Пронађени подаци показују пренос топлоте 1м цеви.
Пре израчунавања гцал за грејање, дуги низ година прорачуни израђени према формули Ап = Кнп / кнп и мерења површина за пренос топлоте система грејања вршени су помоћу конвенционалне јединице - еквивалентних квадратних метара. У овом случају, ецм је била условно једнака површини грејног уређаја са преносом топлоте од 435 кцал / х (506 В). Прорачун гцал за грејање претпоставља да је температурна разлика између расхладне течности и ваздуха (тг - тв) у просторији била 64,5 ° Ц, а релативна потрошња воде у систему била је једнака Грел = л, 0.
Прорачун топлотних оптерећења за грејање подразумева да су истовремено глатки цевни и панелни грејни уређаји, који су имали већи пренос топлоте од референтних радијатора из времена СССР-а, имали ЕЦМ подручје које се значајно разликовало од показатеља њихове физичке подручје. Сходно томе, површина ЕЦМ-а мање ефикасних уређаја за грејање била је знатно нижа од њихове физичке површине.
Међутим, такво двоструко мерење површине грејних уређаја 1984. године је поједностављено, а ЕЦМ је отказан. Тако је од тог тренутка површина грејача измерена само у м2.
Након израчунавања површине грејног уређаја потребне за просторију и израчунавања топлотне снаге система грејања, можете прећи на избор потребног радијатора из каталога грејних елемената.
У овом случају се испоставља да се најчешће површина купљеног предмета испостави да је нешто већа од оне која је добијена прорачунима. То је прилично лако објаснити - уосталом, таква корекција се унапред узима у обзир увођењем коефицијента множења µ1 у формуле.
Секцијски радијатори су данас врло чести.Њихова дужина директно зависи од броја употребљених секција. Да би се израчунала количина топлоте за грејање - односно, израчунао оптималан број секција за одређену просторију, користи се формула:
Н = (Ап / а1) (µ 4 / µ 3)
Овде је а1 површина једног дела радијатора изабраног за унутрашњу уградњу. Измерено у м2. µ 4 је корекциони фактор који је уведен за начин уградње радијатора грејања. µ 3 је корекциони фактор који показује стварни број секција у радијатору (µ3 - 1,0, под условом да је Ап = 2,0 м2). За стандардне радијаторе типа М-140, овај параметар је одређен формулом:
μ 3 = 0,97 + 0,06 / ап
У термичким испитивањима користе се стандардни радијатори, који се састоје у просеку од 7-8 секција. Односно, израчунавање потрошње топлоте за грејање које смо ми одредили - односно коефицијент преноса топлоте, стварно је само за радијаторе тачно ове величине.
Треба напоменути да се приликом употребе радијатора са мање секција примећује благи пораст нивоа преноса топлоте.
То је због чињенице да је у екстремним деловима проток топлоте нешто активнији. Поред тога, отворени крајеви радијатора доприносе већем преносу топлоте на ваздух у соби. Ако је број секција већи, долази до слабљења струје у спољним деловима. Сходно томе, да би се постигао потребан ниво преноса топлоте, најрационалније је мало повећати дужину радијатора додавањем секција, што неће утицати на снагу система грејања.
За оне радијаторе, површине једног пресека у којем је 0,25 м2, постоји формула за одређивање коефицијента µ3:
μ3 = 0,92 + 0,16 / Ап
Али треба имати на уму да је изузетно ретко када се користи ова формула добије се целокупан број одељака. Најчешће се испостави да је потребна количина делимична. Прорачун уређаја за грејање система грејања претпоставља да је благо (не више од 5%) смањење коефицијента Ап дозвољено да би се добио тачнији резултат. Ова акција доводи до ограничавања нивоа одступања индикатора температуре у соби. Када је израчуната топлота за грејање собе, након добијања резултата поставља се радијатор са бројем секција што је ближе могуће вредности.
Прорачун снаге грејања по површини претпоставља да архитектура куће намеће одређене услове за уградњу радијатора.
Конкретно, ако испод прозора постоји спољна ниша, тада би дужина радијатора требала бити мања од дужине нише - не мање од 0,4 м. Овај услов важи само за директне цеви до радијатора. Ако се користи ваздушни канал са патком, разлика у дужини нише и радијатора треба да буде најмање 0,6 м. У овом случају, додатне секције треба разликовати као засебан радијатор.
За појединачне моделе радијатора, формула за израчунавање топлоте за грејање - односно одређивање дужине не важи, јер је овај параметар унапред одредио произвођач. Ово се у потпуности односи на радијаторе типа РСВ или РСГ. Међутим, често постоје случајеви када се за повећање површине уређаја за грејање ове врсте користи једноставно паралелна уградња две плоче једна поред друге.
Ако је панелни радијатор одређен као једини дозвољен за одређену просторију, тада се за одређивање броја потребних радијатора користи следеће:
Н = Ап / а1.
У овом случају, површина радијатора је познати параметар. У случају да су уграђена два паралелна радијаторска блока, индекс Ап се повећава, одређујући смањени коефицијент преноса топлоте.
У случају употребе конвектора са плаштом, прорачун снаге грејања узима у обзир да је њихова дужина такође одређена искључиво постојећим опсегом модела. Конкретно, подни конвектор "Ритам" представљен је у два модела са дужином кућишта од 1 м и 1,5 м. Зидни конвектори такође се могу мало разликовати једни од других.
У случају употребе конвектора без кућишта, постоји формула која помаже у одређивању броја елемената уређаја, након чега је могуће израчунати снагу система грејања:
Н = Ап / (н * а1)
Овде је н број редова и слојева елемената који чине површину конвектора. У овом случају, а1 је површина једне цеви или елемента. Истовремено, приликом одређивања израчунате површине конвектора, потребно је узети у обзир не само број његових елемената, већ и начин њиховог повезивања.
Ако се у систему грејања користи глатка цевна направа, трајање његове грејне цеви израчунава се на следећи начин:
л = Ап * µ4 / (н * а1)
µ4 је фактор корекције који се уводи у присуству украсног поклопца цеви; н је број редова или нивоа грејних цеви; а1 је параметар који карактерише површину од једног метра водоравне цеви при унапред одређеном пречнику.
Да би се добио тачнији (а не разложени број), дозвољено је благо (не више од 0,1 м2 или 5%) смањење индикатора А.
Карактеристике избора радијатора
Радијатори, панели, системи подног грејања, конвектори итд. Су стандардне компоненте за пружање топлоте у соби. Најчешћи делови система грејања су радијатори.
Хладњак је посебна шупља модуларна конструкција израђена од легуре великог одвођења топлоте. Израђен је од челика, алуминијума, ливеног гвожђа, керамике и других легура. Принцип рада радијатора за грејање своди се на зрачење енергије из расхладне течности у простор собе кроз „латице“.
Алуминијумски и биметални радијатор за грејање заменио је масивне радијаторе од ливеног гвожђа. Једноставност производње, велико одвођење топлоте, добра конструкција и дизајн учинили су овај производ популарним и раширеним алатом за зрачење топлоте у соби.
Постоји неколико метода за израчунавање радијатора грејања у соби. Списак метода у наставку сортиран је у циљу повећања тачности израчунавања.
Опције израчунавања:
- По површини... Н = (С * 100) / Ц, где је Н број секција, С је површина просторије (м2), Ц је пренос топлоте једног дела радијатора (В, преузето из тог пасоша или сертификат о производу), 100 В је количина протока топлоте, која је неопходна за загревање 1 м2 (емпиријска вредност). Поставља се питање: како узети у обзир висину плафона собе?
- По обиму... Н = (С * Х * 41) / Ц, где Н, С, Ц - слично. Х је висина просторије, 41 В је количина топлотног тока потребна за загревање 1 м3 (емпиријска вредност).
- Шансе... Н = (100 * С * к1 * к2 * к3 * к4 * к5 * к6 * к7) / Ц, где су Н, С, Ц и 100 слични. к1 - узимајући у обзир број комора у стакленој јединици прозора собе, к2 - топлотна изолација зидова, к3 - однос површине прозора и површине собе, к4 - просечна минус температура у најхладнијој недељи зиме, к5 - број спољних зидова просторије (који „излазе“ на улицу) к6 - врста собе на врху, к7 - висина плафона.
Ово је најтачнији начин за израчунавање броја одељака. Природно, фракциони резултати израчунавања увек се заокружују на следећи цели број.
Хидраулични прорачун водоснабдевања
Наравно, „слика“ израчуна топлоте за грејање не може бити потпуна без израчунавања таквих карактеристика као што су запремина и брзина носача топлоте. У већини случајева расхладна течност је обична вода у течном или гасовитом агрегатном стању.
Препоручује се израчунавање стварне запремине носача топлоте кроз сумирање свих шупљина у систему грејања. Када користите котао са једним кругом, ово је најбоља опција. Када користите двокружне котлове у систему грејања, потребно је узети у обзир потрошњу топле воде у хигијенске и друге кућне сврхе.
Прорачун запремине воде загрејане двокружним котлом како би се становницима обезбедила топла вода и грејање расхладне течности врши се сумирањем унутрашње запремине круга грејања и стварних потреба корисника у загрејаној води.
Количина топле воде у систему грејања израчунава се помоћу формуле:
В = к * П.где
- В - запремина носача топлоте;
- П. - снага котла за грејање;
- к - фактор снаге (број литара по јединици снаге је 13,5, опсег - 10-15 литара).
Као резултат, коначна формула изгледа овако:
В = 13,5 * П.
Проток протока грејног медија је коначна динамичка оцена система грејања, која карактерише брзину циркулације течности у систему.
Ова вредност помаже у процени типа и пречника цевовода:
В = (0,86 * П * μ) / ∆Тгде
- П. - снага котла;
- μ - ефикасност котла;
- ∆Т - температурна разлика између воде за довод и воде за повратак.
Користећи горње методе хидрауличког прорачуна, биће могуће добити стварне параметре, који су „темељ“ будућег система грејања.
Пример топлотног дизајна
Као пример прорачуна топлоте постоји редовна кућа на 1 спрат са четири дневне собе, кухињом, купатилом, „зимском баштом“ и помоћним просторијама.
Темељ је израђен од монолитне армирано-бетонске плоче (20 цм), спољни зидови су бетонски (25 цм) са малтером, кров од дрвених греда, кров од метала и минералне вуне (10 цм)
Одредимо почетне параметре куће, неопходне за прорачуне.
Димензије зграде:
- висина пода - 3 м;
- мали прозор на предњој и задњој страни зграде 1470 * 1420 мм;
- велики фасадни прозор 2080 * 1420 мм;
- улазна врата 2000 * 900 мм;
- задња врата (излаз на терасу) 2000 * 1400 (700 + 700) мм.
Укупна ширина објекта је 9,5 м2, дужина је 16 м2. Грејаће се само дневне собе (4 ком.), Купатило и кухиња.
Да бисте тачно израчунали губитак топлоте на зидовима из подручја спољних зидова, потребно је да одузмете површину свих прозора и врата - ово је потпуно друга врста материјала са сопственом топлотном отпорношћу
Почињемо са израчунавањем површина хомогених материјала:
- површина пода - 152 м2;
- површина крова - 180 м2, узимајући у обзир висину поткровља од 1,3 м и ширину трка - 4 м;
- површина прозора - 3 * 1,47 * 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 м2;
- површина врата - 2 * 0,9 + 2 * 2 * 1,4 = 7,4 м2.
Површина спољних зидова биће 51 * 3-9,22-7,4 = 136,38 м2.
Пређимо на израчунавање губитака топлоте за сваки материјал:
- Кпол = С * ∆Т * к / д = 152 * 20 * 0,2 / 1,7 = 357,65 В;
- Кров = 180 * 40 * 0,1 / 0,05 = 14400 В;
- Квиндов = 9,22 * 40 * 0,36 / 0,5 = 265,54 В;
- Кдоор = 7,4 * 40 * 0,15 / 0,75 = 59,2 В;
Такође Квалл је еквивалентан 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4546. Збир свих топлотних губитака биће 19628,4 В.
Као резултат израчунавамо снагу котла: Рбоилер = Клосс * Схеат_роом * 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 кВ.
Израчунаћемо број секција радијатора за једну од соба. За све остале прорачуни су исти. На пример, угаона соба (леви, доњи угао дијаграма) износи 10,4 м2.
Отуда је Н = (100 * к1 * к2 * к3 * к4 * к5 * к6 * к7) / Ц = (100 * 10,4 * 1,0 * 1,0 * 0,9 * 1,3 * 1,2 * 1,0 * 1,05) /180=8,5176=9.
За ову собу је потребно 9 одељења радијатора за грејање са излазном топлотом од 180 В.
Окрећемо се израчунавању количине расхладне течности у систему - В = 13,5 * П = 13,5 * 21 = 283,5 литара. То значи да ће брзина расхладне течности бити: В = (0,86 * П * μ) / ∆Т = (0,86 * 21000 * 0,9) /20 = 812,7 литара.
Као резултат, потпуни обрт целокупне запремине расхладне течности у систему биће еквивалентан 2,87 пута на сат.
Избор чланака о топлотном прорачуну помоћи ће у одређивању тачних параметара елемената система грејања:
- Прорачун система грејања приватне куће: правила и примери прорачуна
- Термички прорачун зграде: специфичности и формуле за извођење прорачуна + примери из праксе
Прорачун излазне топлоте
Размотрићемо неколико метода израчунавања које узимају у обзир различит број променљивих.
По површини
Израчун по површини заснован је на санитарним стандардима и правилима, у којима Руси беле боје: један киловат топлотне снаге треба да падне на 10 м2 површине собе (100 вати по м2).
Појашњење: израчунавање користи коефицијент који зависи од региона земље. За јужне регионе износи 0,7 - 0,9, за Далеки исток - 1,6, за Јакутију и Чукотку - 2,0.
Што је спољна температура нижа, губитак топлоте је већи.
Јасно је да метода даје врло значајну грешку:
- Панорамско застакљивање у једном навоју очигледно ће дати већи губитак топлоте у поређењу са чврстим зидом.
- Локација стана у кући се не узима у обзир, иако је јасно да ће, ако су у близини топли зидови суседних станова, са истим бројем радијатора бити много топлије него у угаоници која има заједнички зид са улицом.
- На крају, главна ствар: прорачун је тачан за стандардну висину плафона у кући совјетске грађевине, једнаку 2,5 - 2,7 метра. Међутим, чак и почетком 20. века, градиле су се куће са висином плафона од 4 - 4,5 метра, а сталинке са плафонима од три метра такође ће захтевати ажурирани прорачун.
Још увек применимо методу за израчунавање броја делова ливеног гвожђа радијатора за грејање у просторији од 3к4 метра која се налази на Краснодарској територији.
Површина је 3к4 = 12 м2.
Потребна топлотна снага грејања је 12м2 к100В к0,7 регионални коефицијент = 840 вати.
Са снагом од једног дела од 180 вати, треба нам 840/180 = 4,66 одсека. Наравно, заокружићемо број навише - до пет.
Савет: у условима Краснодарске територије, температурна делта између собе и батерије од 70Ц је нереална. Боље је инсталирати радијаторе са маржом од најмање 30%.
Резерва топлотне снаге никада не боли. Ако је потребно, можете једноставно затворити вентиле испред радијатора.
Једноставно израчунавање запремине
Није наш избор.
Израчун укупне запремине ваздуха у соби очигледно ће бити тачнији, већ зато што узима у обзир варијације у висини плафона. Такође је врло једноставно: за 1 м3 запремине потребно је 40 вати снаге система грејања.
Израчунајмо потребну снагу за нашу собу у близини Краснодара уз мало појашњење: налази се у сталинки изграђеној 1960. године са висином плафона од 3,1 метра.
Запремина просторије је 3к4к3,1 = 37,2 кубика.
Сходно томе, радијатори морају имати капацитет 37,2к40 = 1488 вати. Узмимо у обзир регионални коефицијент 0,7: 1488к0,7 = 1041 вати, или шест одељења жестоког ужаса од ливеног гвожђа испод прозора. Зашто хорор? Изглед и стално цурење између одељака након неколико година рада не изазивају одушевљење.
Ако се сетимо да је цена одсека од ливеног гвожђа виша од цене алуминијумског или биметалног увезеног радијатора за грејање, идеја о куповини таквог грејног уређаја заиста почиње да изазива лагану панику.
Пречишћени прорачун запремине
Тачнији прорачун система грејања врши се узимајући у обзир већи број променљивих:
- Број врата и прозора. Просечни губитак топлоте кроз прозор стандардне величине је 100 вати, кроз врата 200.
- Локација просторије на крају или углу куће примораће нас да користимо коефицијент 1,1 - 1,3, у зависности од материјала и дебљине зидова зграде.
- За приватне куће користи се коефицијент 1,5, јер су губици топлоте кроз под и кров много већи. Изнад и испод, уосталом, не топли станови, већ улица ...
Основна вредност је истих 40 вати по кубном метру и исти регионални коефицијенти као код израчунавања површине собе.
Израчунајмо топлотну снагу грејача за собу са истим димензијама као у претходном примеру, али ментално је пренесите у угао приватне куће у Ојмјакону (просечна јануарска температура је -54Ц, бар током периода посматрања - 82). Ситуацију погоршавају врата на улицу и прозор са којег се виде весели сточари ирваса.
Већ смо постигли основну снагу, узимајући у обзир само запремину просторије: 1488 вати.
Прозор и врата додају 300 вати. 1488 + 300 = 1788.
Приватна кућа. Хладан под и цурење топлоте кроз кров. 1788к1,5 = 2682.
Угао куће примораће нас да применимо фактор 1,3. 2682к1,3 = 3486,6 вати.
Иначе, у угловним просторијама уређаји за грејање треба монтирати на оба спољна зида.
Коначно, топла и нежна клима ујума Ојмјаконски у Јакутији наводи нас на идеју да се добијени резултат може помножити са регионалним коефицијентом 2,0. За загревање мале собе потребно је 6973,2 вата!
Већ смо упознати са прорачуном броја радијатора за грејање. Укупан број делова од ливеног гвожђа или алуминијума биће 6973,2 / 180 = 39 заобљених профила. Са дужином пресека од 93 мм, хармоника испод прозора имаће дужину од 3,6 метара, односно једва ће стати уз дужи зидови ...
«>
“- Десет одељака? Добар почетак! " - таквом фразом становник Јакутије ће коментарисати ову фотографију.
