A Gcal száma 1 négyzetméter szabványban. A fűtési hőenergia számítása
Sziasztok kedves barátaim! Mai cikkünkben a hőigény (fűtés) számítását az év hónapjaira bontva szeretném átgondolni. Ez a cikk arról szól, hogyan kell hónapokra lebontva kiszámítani az éves hőigényt otthona, épülete stb. Azonnal hangsúlyoznám, hogy fűtésről beszélünk, a melegvíz-ellátás nincs kalkulálva a számításban. A számításhoz kiindulási adatokra van szükségünk. Az energiaszolgáltató szervezettel kötött hőszolgáltatási szerződésben meg kell adni a fűtés hőterhelését: Qheat, Gcal/h. Legyen esetünkben Qgcal = 0,036 Gcal/h.
Ezenkívül a fűtési hőenergia-igény évenkénti kiszámításához szükségünk van: ónra, a helyiség belső hőmérsékletére, ° С; tkalc., fűtési tervezési hőmérséklet, °C. Vegyük számításhoz: ón = 20 °С, tcalc = -43 °С (Bratsk esetében). A tvn hőmérséklet = 20 ° С az épületek helyiségeinek szabványos hőmérséklete (nem a sarokhelyiségekben), a tcalc fűtési tervezési hőmérséklet ° С-ban az SNiP 23-01-99 „Építési klimatológia” dokumentumból származik az Ön városára vonatkozóan. Ezen túlmenően, ebből az SNiP-ből szükségünk lesz az Ön városának tout.air átlagos havi külső hőmérsékletére. Esetünkben t külső levegő = -20,7 ° С Bratsk városára, január. Tehát minden adatunk megvan, tudunk számolni.
A fűtési hőigény havi mennyiségét a következőképpen számítjuk ki:
Qhónap \u003d Qheat * (ón-tout. levegő) / (ón-tcalc) * órák száma egy hónapban.
Nézzünk egy konkrét példát. Vegyük januárt, a hőigény mértéke ebben az esetben egyenlő lesz:
Q hónap = 0,036 * (20- (-20,7)) / (20- (-43)) * 744 \u003d 17,3 Gcal
Természetesen, ha van hőmérő, ez a számítás nem olyan érdekes. Hiszen ebben az esetben mindenképpen a készülék leolvasása szerint kell fizetni a ténylegesen elfogyasztott hőért. De ha nincs hőmérőnk, vagy az nem működik, akkor ennek a számításnak az ismerete és alkalmazása jól jön. Hasznos a hőszolgáltatási szerződés mellékletében található fűtési Gcal számok ellenőrzéséhez. Ezt az alkalmazást általában az előfizetőnél fűtésre tervezett hőenergia-mennyiségnek nevezik. Vagy egy másik lehetőség a fogyasztó fűtéséhez szükséges hőenergia-szükséglet kiszámítása.
Falvakban és kisvárosokban, ahol kis fűtési terhelés van Qotop a létesítményeknél, és nincs hőmennyiségmérő (előfordul, hogy a hőellátás forrásánál - a kazánházban - sincs mérő), az elfogyasztott hőmennyiség. fűtésre pontosan így számítják, ennek a módszernek megfelelően. Csak d többért pontos számítás a számítási képletben az SNiP havi átlaghőmérséklet helyett a külső levegő tényleges havi átlagos hőmérséklete van helyettesítve. De ez azokra az objektumokra vonatkozik, ahol nincs hőmennyiségmérő sem a fogyasztónál, sem a központi fűtésnél, vagy akár a hőforrásnál. Több ilyen objektum is van, a falvakban.
Egy városban általában, ha nincs mérőműszer, vagy átmenetileg üzemen kívül van, az energiaszolgáltató szervezet ettől eltérő módszerrel állítja be az elfogyasztott hőenergia mennyiségét. Ez az úgynevezett mérleg, vagy "boiler" módszer. De ez egy másik téma.
Az egyik objektumra elkészített fűtési hőigény éves, hónapos bontású számításom letölthető innen:
Szívesen fogadok megjegyzéseket a cikkhez
A termikus számítási módszer az egyes egyedek felületének meghatározása fűtőtest amely hőt bocsát ki a helyiségbe. A fűtési hőenergia számítása ebben az esetben figyelembe veszi maximális szint hűtőfolyadék-hőmérséklet, amely azokra vonatkozik fűtőelemek, amelyhez a fűtési rendszer hőtechnikai számítását végzik. Vagyis ha a hűtőfolyadék víz, akkor annak átlaghőmérsékletét veszik figyelembe fűtési rendszer. Ebben az esetben a hűtőfolyadék áramlási sebességét veszik figyelembe. Hasonlóképpen, ha a hőhordozó gőz, akkor a fűtési hő számítása ezt az értéket használja legmagasabb hőmérséklet gőz egy bizonyos nyomásszinten a fűtőberendezésben.
Számítási módszer
A fűtési hőenergia kiszámításához külön helyiség hőigénymutatóit kell venni. Ebben az esetben az ebben a helyiségben található hőcső hőátadását ki kell vonni az adatokból.
A hőt kibocsátó felület több tényezőtől függ - mindenekelőtt a használt eszköz típusától, a csövekhez való csatlakoztatás elvétől és attól, hogy pontosan hogyan helyezkedik el a helyiségben. Megjegyzendő, hogy mindezek a paraméterek befolyásolják a készülékből érkező hőáram sűrűségét is.
A fűtési rendszer fűtőelemeinek kiszámítása - a Q fűtőelem hőteljesítménye a következő képlettel határozható meg:
Q pr \u003d q pr * A p.
Azonban csak akkor használható, ha a termikus eszköz felületi sűrűségének q pr (W / m 2) mutatója ismert.
Innen is ki lehet számítani az A p becsült területet. Fontos megérteni, hogy a fűtőberendezés számított területe nem függ a hűtőfolyadék típusától.
A p \u003d Q np / q np,
amelyben Q np a készülék egy bizonyos helyiséghez szükséges hőátadási szintje.
A fűtés termikus számítása figyelembe veszi, hogy a képletet az eszköz hőátadásának meghatározására használják egy adott helyiségben:
Q pp = Q p - µ tr *Q tr
míg a Q p jelző a helyiség hőigényét, Q tr a fűtési rendszer helyiségben elhelyezett összes elemének teljes hőátadása. A fűtési hőterhelés kiszámítása azt jelenti, hogy ez nem csak a radiátort, hanem a hozzá csatlakozó csöveket és a tranzit hőcsövet is magában foglalja (ha van). Ebben a képletben µ tr a korrekciós tényező, amely biztosítja a rendszer részleges hőátadását, amelyet úgy terveztek, hogy állandó hőmérsékletet tartson fenn a helyiségben. Ebben az esetben a módosítás mérete attól függően változhat, hogy a fűtési rendszer csöveit pontosan hogyan fektették le a helyiségben. Különösen - nyílt módszerrel - 0,9; a fal barázdájában - 0,5; beágyazva beton fal – 1,8.
A szükséges fűtőteljesítmény, azaz a fűtési rendszer összes elemének teljes hőátadása (Q tr - W) kiszámítása a következő képlettel történik:
Q tr = µk tr *µ*d n *l*(t g - t c)
Ebben a k tr a helyiségben található csővezeték egy bizonyos szakaszának hőátbocsátási tényezője, d n a cső külső átmérője, l a szegmens hossza. A t g és t in mutatók a hűtőfolyadék és a levegő hőmérsékletét mutatják a helyiségben.
Képlet Q tr \u003d q in * l in + q g * l g a helyiségben lévő hőcső hőátadási szintjének meghatározására szolgál. A mutatók meghatározásához lásd a speciális referenciairodalmat. Ebben megtalálható a fűtési rendszer hőteljesítményének meghatározása - a helyiségben lefektetett hővezeték függőleges (q in) és vízszintes (q g) hőátadásának meghatározása. A talált adatok 1m cső hőátadását mutatják.
A fűtésre vonatkozó Gcal kiszámítása előtt sok éven át az A p = Q np / q np képlettel végzett számításokat és a fűtési rendszer hőleadó felületeinek mérését hagyományos egységgel - egyenértékű négyzetméterrel végezték. Ugyanakkor az ekm feltételesen megegyezett a fűtőberendezés felületével 435 kcal/h (506 W) hőátadás mellett. A fűtésre vonatkozó Gcal kiszámítása azt feltételezi, hogy ebben az esetben a hűtőfolyadék és a levegő (t g - t in) közötti hőmérsékletkülönbség a helyiségben 64,5 ° C volt, és a rendszerben a relatív vízáramlás egyenlő Grel \u003d l,0 .
A fűtési hőterhelések számítása azt jelenti, hogy a simacsöves és panelfűtők, amelyek nagyobb hőátbocsátással rendelkeztek, mint a Szovjetunió korabeli referenciaradiátorai, ekm területük jelentősen eltért a fizikai terület mutatójuktól. Ennek megfelelően a kevésbé hatékony fűtőtestek területe lényegesen kisebb volt, mint a fizikai területük.
A fűtőberendezések területének ilyen kettős mérését 1984-ben azonban egyszerűsítették, és az ekm-t törölték. Így ettől a pillanattól kezdve a fűtőberendezés területét csak m 2 -ben mérték.
A helyiséghez szükséges fűtőelem területének és a fűtési rendszer hőteljesítményének kiszámítása után folytathatja a szükséges radiátor kiválasztását a fűtőelemek katalógusa szerint.
Kiderül, hogy a megvásárolt elem területe leggyakrabban valamivel nagyobb, mint a számítással kapott. Ez meglehetősen könnyen megmagyarázható - elvégre egy ilyen korrekciót előre figyelembe veszünk, ha a képletekben egy µ 1 szorzótényezőt vezetünk be.
Manapság nagyon elterjedtek a szekcionált radiátorok. Hosszúságuk közvetlenül függ a felhasznált szakaszok számától. A fűtéshez szükséges hőmennyiség kiszámításához - vagyis egy adott helyiség optimális részeinek számának kiszámításához - a képletet használják:
N = (Ap /a 1) (µ 4 / µ 3)
Ebben az 1 a helyiségben történő felszerelésre kiválasztott radiátor egyik szakaszának területe. m 2 -ben mérve. µ 4 az a korrekciós tényező, amelyet a fűtőtest felszerelésének módjára alkalmaznak. µ 3 - korrekciós tényező, amely a fűtőtestben lévő szakaszok tényleges számát jelzi (µ 3 - 1,0, feltéve, hogy A p = 2,0 m 2). A szabványos M-140 típusú radiátorok esetében ezt a paramétert a következő képlet határozza meg:
µ 3 \u003d 0,97 + 0,06 / A p
A hőtesztek során szabványos radiátorokat használnak, amelyek átlagosan 7-8 szakaszból állnak. Vagyis az általunk meghatározott fűtési hőfogyasztás számítása - vagyis a hőátbocsátási tényező - csak az ilyen méretű radiátoroknál valós.
Meg kell jegyezni, hogy kisebb számú fűtőtesttel rendelkező radiátorok használatakor a hőátadás szintjének enyhe növekedése figyelhető meg.
Ez annak köszönhető, hogy a szélső szakaszokon a hőáramlás valamivel aktívabb. Ezenkívül a radiátor nyitott végei hozzájárulnak a helyiség levegőjének nagyobb hőátadáshoz. Ha a szakaszok száma nagyobb, akkor a szélső szakaszokon az áram gyengül. Ennek megfelelően a szükséges hőátadási szint eléréséhez a legracionálisabb a radiátor hosszának enyhe növelése szakaszok hozzáadásával, ami nem befolyásolja a fűtési rendszer teljesítményét.
Azoknál a radiátoroknál, amelyeknek az egyik szakaszának területe 0,25 m 2, van egy képlet a µ 3 együttható meghatározására:
µ 3 \u003d 0,92 + 0,16 / A p
De szem előtt kell tartani, hogy ennek a képletnek a használatakor rendkívül ritka, hogy egész számú szakaszt kapunk. Leggyakrabban a kívánt mennyiség töredékes. Számítás fűtőberendezések A fűtési rendszer feltételezi, hogy a pontosabb eredmény elérése érdekében az A p együttható enyhe (legfeljebb 5%-os) csökkenése elfogadható. Ez a művelet a helyiség hőmérséklet-jelzőjének eltérési szintjének korlátozásához vezet. A helyiségfűtéshez szükséges hő kiszámításakor az eredmény kézhezvétele után egy radiátort szerelnek fel, amelynek a szakaszok száma a lehető legközelebb van a kapott értékhez.
A fűtési teljesítmény terület szerinti számítása azt feltételezi bizonyos feltételek a ház építészete a radiátorok felszerelését is megköveteli.
Különösen, ha van egy külső fülke az ablak alatt, akkor a radiátor hosszának kisebbnek kell lennie, mint a fülke hossza - legalább 0,4 m. Ez a feltétel csak a radiátorhoz való közvetlen csőcsatlakozás esetén érvényes. Kacsacsőrű csatlakozás esetén a rés és a radiátor hossza közötti különbségnek legalább 0,6 m-nek kell lennie, ebben az esetben az extra részeket külön radiátorként kell leválasztani.
A radiátorok egyedi modelljére a fűtési hő kiszámításának képlete - azaz a hossz meghatározására - nem vonatkozik, mivel ezt a paramétert a gyártó előre meghatározza. Ez teljes mértékben vonatkozik az olyan radiátorokra, mint az RSV vagy RSG. Nem ritka azonban az olyan eset, amikor az ilyen típusú fűtőberendezés területének növelése érdekében egyszerűen két panel párhuzamos telepítését használják egymás mellett.
Ha paneles radiátor egy adott helyiségben az egyetlen megengedett, akkor a szükséges radiátorok számának meghatározásához a következőket kell használni:
N \u003d Ap / a 1.
Ebben az esetben a radiátor területe ismert paraméter. Ha két párhuzamos radiátorblokk van beépítve, az A p mutató növekszik, meghatározva a csökkentett hőátbocsátási tényezőt.
Házas konvektorok alkalmazása esetén a fűtési teljesítmény számításánál figyelembe veszik, hogy azok hosszát is kizárólag a meglévő modellválaszték. Különösen a "Rhythm" padlókonvektor két modellben kerül bemutatásra, amelyek hossza 1 m és 1,5 m. A fali konvektorok kissé eltérhetnek egymástól.
A burkolat nélküli konvektor használata esetén van egy képlet, amely segít meghatározni a készülék elemeinek számát, amely után kiszámítható a fűtési rendszer teljesítménye:
N \u003d A p / (n * a 1)
Itt n a konvektor területét alkotó sorok és elemszintek száma. Ebben az esetben az 1 egy cső vagy elem területe. Ugyanakkor a konvektor számított területének meghatározásakor nemcsak az elemeinek számát, hanem a csatlakozás módját is figyelembe kell venni.
Ha a fűtési rendszerben simacsöves berendezést használnak, a fűtőcső időtartamát a következőképpen számítják ki:
l \u003d A p * µ 4 / (n * a 1)
µ 4 a korrekciós tényező, amelyet egy dekoratív csőburkolat jelenlétében vezetnek be; n a fűtőcsövek sorainak vagy rétegeinek száma; és 1 egy paraméter, amely egy előre meghatározott átmérőjű vízszintes cső egy méteres területét jellemzi.
A pontosabb (nem pedig törtszám) eléréséhez az A enyhe (legfeljebb 0,1 m 2 vagy 5%-os) csökkenése megengedett.
1. példa
Meg kell határozni a megfelelő szakaszok számát az M140-A radiátorhoz, amelyet a legfelső emeleten található helyiségben kell felszerelni. Ugyanakkor a fal külső, az ablakpárkány alatt nincs fülke. És a távolság a radiátortól mindössze 4 cm. A szoba magassága 2,7 m. Q n \u003d 1410 W, t pedig \u003d 18 ° С. A fűtőtest bekötési feltételei: áramlásszabályozott típusú egycsöves felszállóhoz való csatlakozás (D y 20, KRT csap 0,4 m bemenettel); a fűtési rendszer huzalozása felső, t g \u003d 105 ° C, és a hűtőfolyadék áramlása a felszállón keresztül G st \u003d 300 kg / h. Az előremenő felszállócső hűtőfolyadékának hőmérséklete és a vizsgált hőmérséklet közötti különbség 2 ° C.
Határozza meg a radiátor átlagos hőmérsékletét:
t cf \u003d (105 - 2) - 0,5x1410x1,06x1,02x3,6 / (4,187x300) \u003d 100,8 ° С.
A kapott adatok alapján kiszámítjuk a sűrűséget hőáramlás:
t cf \u003d 100,8 - 18 \u003d 82,8 ° С
Ugyanakkor megjegyzendő, hogy a vízfogyasztás mértékében kismértékű változás következett be (360-300 kg/h). Ennek a paraméternek gyakorlatilag nincs hatása a q np-re.
Q pr \u003d 650 (82,8 / 70) 1 + 0,3 \u003d 809 W / m2.
Ezután meghatározzuk a vízszintesen (1r \u003d 0,8 m) és függőlegesen (1v \u003d 2,7 - 0,5 \u003d 2,2 m) elhelyezett csövek hőátadási szintjét. Ehhez használja a képletet Q tr \u003d q xl in + q g xl g.
Kapunk:
Q tr = 93x2,2 + 115x0,8 \u003d 296 watt.
A szükséges radiátor területét az A p \u003d Q np / q np és Q pp \u003d Q p - µ tr xQ tr képlet alapján számítjuk ki:
És p \u003d (1410-0,9x296) / 809 \u003d 1,41 m 2.
Kiszámoljuk az M140-A radiátor szükséges szekcióinak számát, tekintettel arra, hogy egy szakasz területe 0,254 m 2:
m 2 (µ4 = 1,05, µ 3 \u003d 0,97 + 0,06 / 1,41 \u003d 1,01, a µ 3 \u003d 0,97 + 0,06 / A p képletet használjuk, és meghatározzuk:
N = (1,41 / 0,254) x (1,05 / 1,01) \u003d 5,8.
Vagyis a fűtési hőfogyasztás kiszámítása azt mutatta, hogy a legkényelmesebb hőmérséklet elérése érdekében egy 6 részből álló radiátort kell felszerelni a helyiségbe.
2. példa
Meg kell határozni a nyitott márkát fali konvektor KN-20k "Universal-20" burkolattal, amely egy áramlási típusú egycsöves felszállóra van felszerelve. A telepített készülék közelében nincs daru.
Meghatározza az átlagos vízhőmérsékletet a konvektorban:
tcp \u003d (105 - 2) - 0,5x1410x1,04x1,02x3,6 / (4,187x300) \u003d 100,9 ° C.
Az "Universal-20" konvektorokban a hőáram sűrűsége 357 W/m 2. Rendelkezésre álló adatok: µt cp>=100,9-18=82,9°С, Gnp=300kg/h. A q pr \u003d q nom (µ t cf / 70) 1 + n (G pr / 360) p képlet szerint számítsa újra az adatokat:
q np = 357 (82,9 / 70) 1 + 0,3 (300 / 360) 0,07 = 439 W / m 2.
A vízszintes (1 g - \u003d 0,8 m) és függőleges (l in \u003d 2,7 m) csövek hőátadási szintjét (figyelembe véve a D y 20-at) a Q tr \u003d q xl in + q g képlet segítségével határozzuk meg. xl g. Kapjuk:
Q tr = 93x2,7 + 115x0,8 \u003d 343 watt.
Az A p \u003d Q np / q np és Q pp \u003d Q p - µ tr xQ tr képlet segítségével meghatározzuk a konvektor becsült területét:
És p \u003d (1410 - 0,9x343) / 439 \u003d 2,51 m 2.
Vagyis a "Universal-20" konvektort elfogadták a telepítésre, amelynek burkolatának hossza 0,845 m (KN 230-0,918 modell, amelynek területe 2,57 m 2).
3. példa
A rendszerhez gőzfűtés meg kell határozni az öntöttvas bordás csövek számát és hosszát, feltéve, hogy a telepítés nyitott típusúés két rétegben gyártják. Ebben az esetben a gőztöbblet 0,02 MPa.
További jellemzők: t nac \u003d 104,25 ° С, t v \u003d 15 ° С, Q p \u003d 6500 W, Q tr \u003d 350 W.
A µ t n \u003d t us - t in képlet segítségével meghatározzuk a hőmérséklet-különbséget:
µ t n \u003d 104,25-15 \u003d 89,25 ° С.
A hőáram-sűrűséget az ilyen típusú csövek ismert átviteli együtthatójával határozzuk meg abban az esetben, ha azokat párhuzamosan szerelik egymás fölé - k = 5,8 W / (m2 - ° C). Kapunk:
q np \u003d k np x µ t n \u003d 5,8-89,25 \u003d 518 W / m 2.
Az A p \u003d Q np / q np képlet segít meghatározni az eszköz szükséges területét:
A p \u003d (6500 - 0,9x350) / 518 \u003d 11,9 m 2.
A szükséges csövek számának meghatározásához N = A p / (nxa 1). Ebben az esetben a következő adatokat kell használnia: egy cső hossza 1,5 m, a fűtőfelület területe 3 m 2.
Kiszámítjuk: N \u003d 11,9 / (2x3,0) \u003d 2 db.
Vagyis minden szinten két, egyenként 1,5 m hosszú csövet kell felszerelni. Ebben az esetben kiszámítjuk ennek a fűtőelemnek a teljes területét: A \u003d 3,0x * 2x2 \u003d 12,0 m 2.
Hozzászólni
Bármely épület - lakóépület, műhely, iroda, üzlet stb. - fűtési rendszerének hozzáértő számításai garantálják annak stabil, helyes, megbízható és csendes működését. Ezenkívül elkerülheti a félreértéseket a lakhatási és kommunális szolgáltatások dolgozóival, a szükségtelen pénzügyi költségeket és az energiaveszteséget. A fűtés több lépcsőben számolható.
Számítási szakaszok
- Először is tudnia kell az épület hőveszteségét. Ez szükséges a kazán, valamint az egyes radiátorok teljesítményének meghatározásához. A hőveszteséget minden külső falú helyiségre számítják.
Jegyzet! A következő lépés az adatok ellenőrzése. A kapott számokat osszuk el a szoba négyzetével. Így fajlagos hőveszteséget kap (W/m²). Általában ez 50/150 W / m². Ha a kapott adatok nagyon eltérnek a jelzettektől, akkor hibát követett el. Ezért a fűtési rendszer összeszerelésének ára túl magas lesz.
- Ezután választania kell hőmérsékleti rezsim. A számításokhoz célszerű a következő paramétereket venni: 75-65-20 ° (kazán-radiátorok-szoba). Az ilyen hőmérsékleti rendszer a hő kiszámításakor megfelel az EN 442 európai fűtési szabványnak.
- Akkor választania kell erő, a helyiségek hőveszteségére vonatkozó adatok alapján.
- Ezt követően hajtják végre hidraulikai számítás- a fűtés nélküle nem lesz hatékony. Meg kell határozni a csövek átmérőjét és a műszaki jellemzőket keringtető szivattyú. Ha a ház privát, akkor a csőszakasz az alábbi táblázat szerint választható ki.
- Ezután döntenie kell
- Aztán van fűtési rendszer térfogata. A tágulási tartály kiválasztásához ismernie kell a kapacitását, vagy meg kell győződnie arról, hogy a hőtermelőbe már beépített víztartály térfogata elegendő. Bármely online számológép segít a szükséges adatok beszerzésében.
Hőszámítás
A fűtési rendszer tervezésének hőtechnikai szakaszának elvégzéséhez kezdeti adatokra lesz szüksége.
Amire szüksége van az induláshoz
- Először is szüksége lesz egy építési projektre. Fel kell tüntetni az egyes helyiségek külső és belső méreteit, valamint az ablakokat és a külső ajtónyílásokat.
- Ezután tájékozódjon az épület elhelyezkedésére vonatkozó adatokról a sarkalatos pontokhoz képest, valamint éghajlati viszonyok a te területeden.
- Gyűjtsön információkat a külső falak magasságáról és összetételéről.
- Ismernie kell a padlóanyagok paramétereit is (a helyiségtől a földig), valamint a mennyezetet (a helyiségtől az utcáig).
Az összes adat összegyűjtése után megkezdheti a fűtési hőfogyasztás kiszámítását. A munka eredményeként olyan információkat gyűjt, amelyek alapján hidraulikai számításokat végezhet.
Kötelező képlet
A rendszer hőterhelésének kiszámítása határozza meg a hőveszteséget és a kazán teljesítményét. Az utóbbi esetben a fűtés kiszámításának képlete a következő:
Mk = 1,2 ∙ Tp, Ahol:
- Mk a hőtermelő teljesítménye kW-ban;
- Tp - az épület hővesztesége;
- Az 1,2 20%-kal egyenlő árrés.
Jegyzet! Ez a biztonsági tényező az előre nem látható hőveszteségek mellett figyelembe veszi a gázvezeték-rendszer téli nyomásesésének lehetőségét is. Például, ahogy a fotó mutatja, betört ablak, az ajtók rossz hőszigetelése, súlyos fagyok miatt. Ez a margó lehetővé teszi a hőmérsékleti rendszer széles körű szabályozását.
Meg kell jegyezni, hogy a hőenergia mennyiségének kiszámításakor annak veszteségei nem egyenletesen oszlanak el az egész épületben, átlagosan a következő számadatok:
- a külső falak a teljes szám körülbelül 40% -át veszítik;
- 20% átmegy az ablakokon;
- a padlók körülbelül 10% -ot adnak;
- 10%-a a tetőn keresztül távozik;
- 20%-a szellőzésen és ajtókon keresztül távozik.
Anyagi együtthatók
Ezenkívül a fűtési hőenergia számítási módszere figyelembe veszi a ház anyagait. Közvetlenül befolyásolják a hőveszteség mértékét. A számítás során az összes tényező figyelembevétele érdekében a következő együtthatókat alkalmazzuk:
- K1 - ablakok típusa;
- K2 - falak hőszigetelése;
- K3 - az ablakok és a padlók területének aránya;
- K4 - a minimális hőmérsékleti rendszer kívül;
- K5 - az épület külső falainak száma;
- K6 - az építmény emeleteinek száma;
- K7 - a szoba magassága.
Ami az ablakokat illeti, ezek hőveszteségi együtthatói a következők:
- hagyományos üvegezés - 1,27;
- dupla üvegezésű ablakok - 1;
- háromkamrás analógok - 0,85.
Minél nagyobbak az ablakok a padlóhoz képest, annál több hőt veszít az épület.
Az ablak és az alapterület aránya | Együttható |
10% | 0.8 |
10/19% | 0,9 |
20% | 1 |
21/29% | 1.1 |
30% | 1.2 |
31/39% | 1.3 |
40% | 1.4 |
50% | 1,5 |
A fűtési hőenergia-fogyasztás kiszámításakor ne feledje, hogy a falak anyaga a következő együtthatóértékekkel rendelkezik:
- betonblokkok vagy panelek - 1,25 / 1,5;
- fa vagy rönk - 1,25;
- falazat 1,5 téglában - 1,5;
- falazat 2,5 téglában - 1,1;
- hab beton blokkok - 1.
Negatív hőmérsékleten a hőszivárgás is megnő.
- -10°-ig az együttható 0,7 lesz.
- -10°-tól 0,8 lesz.
- -15 ° -on 0,9-es számmal kell működnie.
- -20°-ig -1.
- -25°-tól az együttható értéke 1,1 lesz.
- -30°-on 1,2 lesz.
- -35°-ig ez az érték 1,3.
A hőenergia kiszámításakor ne feledje, hogy vesztesége attól is függ, hogy hány külső fal van az épületben:
- egy külső fal – 1%;
- 2 fal - 1,2;
- 3 külső fal - 1,22;
- 4 fal - 1,33.
Az emeletek száma vagy a nappali felett található helyiségek típusa befolyásolja a K6 együtthatót. Ha a ház két vagy több szintes, a fűtési hőenergia kiszámítása a 0,82 együtthatót veszi figyelembe. Ha ugyanakkor az épület meleg tetőtérrel rendelkezik, az érték 0,91-re változik, ha ez a helyiség nincs szigetelve, akkor 1-re változik.
A falak magassága a következőképpen befolyásolja az együttható szintjét:
- 2,5 m - 1;
- 3 m - 1,05;
- 3,5 m - 1,1;
- 4 m - 1,15;
- 4,5 m - 1,2.
Többek között a fűtési hőenergia-szükséglet kiszámításának módszere figyelembe veszi a helyiség területét - Pk, valamint a hőveszteségek fajlagos értékét - UDtp.
A hőveszteségi együttható kiszámításához szükséges végső képlet így néz ki:
Tp \u003d UDtp ∙ Pl ∙ K1 ∙ K2 ∙ K3 ∙ K4 ∙ K5 ∙ K6 ∙ K7. Ebben az esetben az UDtp 100 W/m².
Számítási példa
Az épület, amelynek fűtési rendszerének terhelését megtaláljuk, a következő paraméterekkel rendelkezik.
- Dupla üvegezésű ablakok, pl. K1 az 1.
- Külső falak - hab beton, az együttható ugyanaz. Ebből 3 külső, vagyis K5 1,22.
- Az ablakok négyzete a padló azonos mutatójának 23%-a - K3 1,1.
- A külső hőmérséklet -15°, a K4 0,9.
- Az épület tetőtere nincs szigetelve, vagyis a K6 1 lesz.
- A mennyezetek magassága három méter, i.е. A K7 1,05.
- A helyiség alapterülete 135 m².
Az összes szám ismeretében behelyettesítjük őket a képletbe:
P = 135 ∙ 100 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1,1 ∙ 0,9 ∙ 1,22 ∙ 1 1,05 = 17120,565 W (17,1206 kW).
Most saját kezével kiszámíthatja a hőfejlesztő teljesítményét:
Mk = 1,2 ∙ 17,1206 = 20,54472 kW.
Fűtési rendszer hidraulikus számítása
Ez a tervezési szakasz segít a csövek megfelelő hosszának és átmérőjének kiválasztásában, valamint a fűtési rendszer helyes kiegyensúlyozásában radiátorszelepekkel. Ez a számítás lehetőséget ad az elektromos keringető szivattyú teljesítményének kiválasztására.
A hidraulikus számítások eredményei szerint meg kell találnia a következő számokat:
- M a vízáramlás mennyisége a rendszerben (kg/s);
- DP - fejveszteség;
- A DP1, DP2… DPn a nyomásveszteség a hőtermelőtől az egyes akkumulátorokig.
A fogyasztást a következő képlettel határozzuk meg:
M = Q/Cp ∙ DPt
- Q a teljes fűtési teljesítményt jelenti, figyelembe véve a ház hőveszteségét.
- Cp a víz fajlagos hőkapacitása. A számítások egyszerűsítése érdekében 4,19 kJ-nak vehetjük.
- A DPt a hőmérséklet-különbség a kazán bemeneténél és kimeneténél.
Ugyanígy lehetséges a víz (hűtőfolyadék) fogyasztás kiszámítása a csővezeték bármely szakaszán. Válassza ki a szakaszokat úgy, hogy a folyadék sebessége azonos legyen. A szabvány szerint a szakaszokra bontást redukció vagy pólózás előtt kell elvégezni. Ezután összegezze az összes olyan akkumulátor teljesítményét, amelyekhez vizet táplálnak minden csőszakaszon keresztül. Ezután helyettesítse be az értéket a fenti képletben. Ezeket a számításokat az egyes akkumulátorok előtti csövekre kell elvégezni.
V = M/P F
- V a hűtőfolyadék haladási sebessége (m/s);
- M - vízfogyasztás a csőszakaszban (kg / s);
- P a sűrűsége (1 t/m³);
- F a csövek keresztmetszete (m²), a következő képlettel lehet meghatározni: π ∙ r / 2, ahol az r betű a belső átmérőt jelenti.
DPptr = R ∙ L,
- R jelentése fajlagos súrlódási veszteség a csőben (Pa/m);
- L a szakasz hossza (m);
Ezután számítsa ki az ellenállások (szerelvények, szerelvények) nyomásveszteségét, a cselekvési képletet:
Dms = Σξ ∙ V²/2 ∙ P
- Σξ a helyi ellenállás együtthatóinak összegét jelöli egy adott szakaszon;
- V a víz sebessége a rendszerben
- P a hűtőfolyadék sűrűsége.
Jegyzet! Annak érdekében, hogy a keringető szivattyú elegendő hőt biztosítson az összes akkumulátor számára, a rendszer hosszú ágain a nyomásveszteség nem haladhatja meg a 20 000 Pa-t. A hűtőfolyadék áramlási sebességének 0,25 és 1,5 m/s között kell lennie.
Ha a sebesség meghaladja a megadott értéket, akkor zaj jelenik meg a rendszerben. A 2.04.05-91 sz. szelvény a 0,25 m/s minimális sebességértéket javasolja, hogy a csövek ne szellőzhessenek.
Az összes hangoztatott feltételnek való megfelelés érdekében ki kell választani a csövek megfelelő átmérőjét. Ezt az alábbi táblázat szerint teheti meg, amely az akkumulátorok összteljesítményét mutatja.
Cső anyaga és átmérője | Minimális teljesítmény (kW) | Maximális teljesítmény (kW) |
Fém-műanyag, 16 mm | 2.8 | 4.5 |
Fém-műanyag, 20 mm | 5 | 8 |
Fém-műanyag, 26 mm | 8 | 13 |
Fém-műanyag, 32 mm | 13 | 21 |
Polipropilén, 20 mm | 4 | 7 |
Polipropilén, 25 mm | 6 | 11 |
Polipropilén, 32 mm | 10 | 18 |
Polipropilén, 40 mm | 16 | 28 |
A cikk végén egy oktatóvideót nézhet meg a témában.
Hőenergia fogyasztás fűtéshez
Otthonának fűtési rendszerét megfelelően kell összeszerelni. Csak így garantálható a hatékony működés, az üzemanyag-takarékosság, magas hőátadásés zajtalan működés. Mind a négy tulajdonság meghatározza a télen a házban való kényelmes élet mértékét. Ezért a hőszámítás szükséges eljárás.
A helyes kiszámításhoz ismernie kell a képleteket és a különféle együtthatókat, amelyek a ház egészének állapotán alapulnak.
Mi kell a számításhoz?
Az úgynevezett termikus számítás több szakaszban történik:
- Először meg kell határoznia magának az épületnek a hőveszteségét. A hőveszteséget jellemzően olyan helyiségekre számítják ki, amelyeknek legalább egy külső fala van. Ez a mutató segít meghatározni a fűtőkazán és a radiátorok teljesítményét.
- Ezután meghatározzák a hőmérsékleti rendszert. Itt figyelembe kell venni három pozíció, vagy inkább három hőmérséklet - a kazán, a radiátorok és a beltéri levegő - kapcsolatát. A legjobb lehetőség ugyanabban a sorrendben a 75-65-20 fok. Ez az EN 442 európai szabvány alapja.
- A helyiség hőveszteségét figyelembe véve meghatározzák a fűtőelemek teljesítményét.
- A következő lépés a hidraulikus számítás. Ő az, aki lehetővé teszi, hogy pontosan meghatározza a fűtési rendszer elemeinek összes metrikus jellemzőjét - a csövek, szerelvények, szelepek átmérőjét és így tovább. Ráadásul a számítás alapján egy tágulási tartály és egy keringető szivattyú kerül kiválasztásra.
- A fűtőkazán teljesítménye kiszámításra kerül.
- És az utolsó szakasz a fűtési rendszer teljes térfogatának meghatározása. Vagyis mennyi hűtőfolyadék szükséges a feltöltéséhez. Egyébként a tágulási tartály térfogatát is ez a mutató alapján határozzák meg. Hozzátesszük, hogy a fűtés térfogata segít megtudni, hogy a térfogat (literek száma) elegendő-e tágulási tartály, amely a fűtőkazánba van beépítve, különben további kapacitást kell vásárolnia.
Egyébként a hőveszteségről. Vannak bizonyos normák, amelyeket a szakértők szabványként határoznak meg. Ez a mutató, vagy inkább az arány határozza meg a teljes fűtési rendszer egészének jövőbeli hatékony működését. Ez az arány - 50/150 W/m². Vagyis itt a rendszer teljesítményének és a helyiség fűtött területének arányát használják.
Hőszámítás
Hőenergia-fogyasztási szabványok
A hőterhelések számítása a fűtőegység teljesítményének és az épület hőveszteségének figyelembevételével történik. Ezért a tervezett kazán teljesítményének meghatározásához az épület hőveszteségét meg kell szorozni egy 1,2-es szorzótényezővel. Ez egyfajta árrés, amely 20%-nak felel meg.
Miért van szükség erre az arányszámra? Ezzel a következőket teheti:
- Jósolja meg a gáznyomás csökkenését a csővezetékben. Hiszen télen több a fogyasztó, és mindenki igyekszik több üzemanyagot elvinni, mint a többiek.
- Változtassa meg a hőmérsékletet a házban.
Hozzátesszük, hogy a hőveszteség nem oszlik el egyenletesen az épület szerkezetében. A mutatók közötti különbség meglehetősen nagy lehet. Íme néhány példa:
- A hő akár 40%-a a külső falakon keresztül távozik az épületből.
- A padlón keresztül - akár 10%.
- Ugyanez vonatkozik a tetőre is.
- A szellőzőrendszeren keresztül - akár 20%.
- Ajtókon és ablakokon keresztül - 10%.
anyagokat
Tehát kitaláltuk az épület kialakítását, és levontunk egy nagyon fontos következtetést, hogy a kompenzálandó hőveszteség magától a ház építészetétől és elhelyezkedésétől függ. De sok mindent meghatároz a falak, a tető és a padló anyaga, valamint a hőszigetelés megléte vagy hiánya is. Ez egy fontos tényező.
Határozzuk meg például a hőveszteséget csökkentő együtthatókat az ablakszerkezetektől függően:
- Szokásos fa ablakok közönséges üveggel. A hőenergia kiszámításához ebben az esetben 1,27-es együtthatót használnak. Vagyis az ilyen típusú üvegezésen keresztül a hőenergia szivárog, ami a teljes mennyiség 27% -ának felel meg.
- Ha dupla üvegezésű ablakokkal ellátott műanyag ablakokat szerelnek fel, akkor 1,0-es együtthatót kell használni.
- Ha a műanyag ablakokat hatkamrás profilból és háromkamrás dupla üvegezésű ablakkal szerelik fel, akkor 0,85-ös együtthatót kell venni.
Tovább megyünk, az ablakokkal foglalkozunk. Van egy bizonyos kapcsolat a szoba területe és az ablaküvegezés területe között. Minél nagyobb a második pozíció, annál nagyobb az épület hővesztesége. És itt van egy bizonyos arány:
- Ha az ablakfelület alapterületéhez viszonyítva csak 10%-os mutatót mutat, akkor 0,8-as együtthatót használunk a számításhoz.
- Ha az arány 10-19% tartományba esik, akkor 0,9-es együtthatót kell alkalmazni.
- 20% - 1,0.
- 30% -2.
- 40%-nál - 1,4.
- 50%-nál - 1,5.
És ez csak az ablakok. És ott van a ház építésénél használt anyagok befolyása is hőterhelések. Rendezzük őket egy táblázatba, ahol a falanyagok a hőveszteség csökkenésével fognak elhelyezkedni, ami azt jelenti, hogy az együtthatójuk is csökken:
Amint látja, jelentős a különbség a felhasznált anyagoktól. Ezért még a ház tervezésének szakaszában is pontosan meg kell határozni, hogy milyen anyagból épül fel. Természetesen sok fejlesztő házat épít az építkezésre elkülönített költségvetés alapján. De ilyen elrendezéseknél érdemes átgondolni. A szakértők biztosítják, hogy érdemes kezdetben befektetni, hogy később a ház üzemeltetéséből származó megtakarítások előnyeit lehessen kamatoztatni. Ráadásul a fűtési rendszer télen az egyik fő kiadási tétel.
Helyiségek mérete és épületmagassága
Fűtési rendszer diagramja
Tehát továbbra is megértjük azokat az együtthatókat, amelyek befolyásolják a hő kiszámításának képletét. Hogyan befolyásolja a helyiség mérete a hőterhelést?
- Ha a ház belmagassága nem haladja meg a 2,5 métert, akkor a számítás során 1,0 együtthatót kell figyelembe venni.
- 3 m magasságban már 1,05-öt vesznek. Kis különbség, de jelentősen befolyásolja a hőveszteséget, ha a ház teljes területe elég nagy.
- 3,5 m - 1,1.
- 4,5 m -2-nél.
De egy olyan mutató, mint az épület emeleteinek száma, különböző módon befolyásolja a helyiség hőveszteségét. Itt nem csak az emeletek számát kell figyelembe venni, hanem a helyiség elhelyezkedését is, vagyis azt, hogy melyik emeleten található. Például, ha ez egy szoba a földszinten, és maga a ház három vagy négy emeletes, akkor a számításhoz 0,82-es együtthatót kell használni.
Ha a helyiséget a felső emeletekre helyezi át, a hőveszteség mértéke is megnő. Ezenkívül figyelembe kell vennie a padlást - szigetelt-e vagy sem.
Mint látható, az épület hőveszteségének pontos kiszámításához különféle tényezőket kell meghatározni. És mindegyiket figyelembe kell venni. Egyébként nem vettünk figyelembe minden olyan tényezőt, amely csökkenti vagy növeli a hőveszteséget. De maga a számítási képlet elsősorban a fűtött ház területétől és a mutatótól függ, amelyet a hőveszteségek fajlagos értékének neveznek. Mellesleg, ebben a képletben ez szabványos és 100 W / m². A képlet összes többi összetevője együttható.
Hidraulikus számítás
Tehát a hőveszteségekről döntöttünk, a fűtőegység teljesítményét kiválasztottuk, csak a szükséges hűtőfolyadék mennyiségének és ennek megfelelően a méreteknek, valamint a csövek, radiátorok és szelepek anyagának meghatározása maradt. használt.
Először is meghatározzuk a fűtési rendszerben lévő víz mennyiségét. Ehhez három mutatóra lesz szükség:
- A fűtési rendszer teljes teljesítménye.
- Hőmérséklet-különbség a fűtőkazán kimeneténél és bemeneténél.
- A víz hőkapacitása. Ez a mutató szabványos és 4,19 kJ.
A fűtési rendszer hidraulikus számítása
A képlet a következő - az első mutatót elosztjuk az utolsó kettővel. Mellesleg, ez a fajta számítás a fűtési rendszer bármely részére használható. Itt fontos a vezetéket részekre bontani, hogy a hűtőfolyadék sebessége mindegyikben azonos legyen. Ezért a szakértők azt javasolják, hogy az egyik elzárószelepről a másikra, az egyik fűtőtestről a másikra tegyenek bontást.
Most rátérünk a hűtőfolyadék nyomásveszteségének kiszámítására, amely a csőrendszeren belüli súrlódástól függ. Ehhez csak két mennyiséget használunk, amelyeket a képletben összeszorozunk. Ezek a fő szakasz hossza és a fajlagos súrlódási veszteségek.
De a nyomásveszteség elzáró szelepek teljesen más képlettel számítjuk ki. Olyan mutatókat vesz figyelembe, mint például:
- Hőhordozó sűrűség.
- A sebessége a rendszerben.
- Az ebben az elemben található összes együttható összmutatója.
Ahhoz, hogy mindhárom, képletekkel levezetett mutató megközelítse a standard értékeket, meg kell választani a megfelelő csőátmérőket. Összehasonlításképpen példát adunk többféle csőtípusra, hogy egyértelmű legyen, hogyan befolyásolja átmérőjük a hőátadást.
- Fém-műanyag cső 16 mm átmérőjű. Neki hőenergia 2,8-4,5 kW tartományban változik. Az indikátor különbsége a hűtőfolyadék hőmérsékletétől függ. De ne feledje, hogy ez egy olyan tartomány, ahol a minimális és maximális értékek vannak beállítva.
- Ugyanaz a cső 32 mm átmérőjű. Ebben az esetben a teljesítmény 13-21 kW között változik.
- Polipropilén cső. Átmérő 20 mm - teljesítmény tartomány 4-7 kW.
- Ugyanaz a cső 32 mm átmérőjű - 10-18 kW.
És az utolsó a keringtető szivattyú meghatározása. Annak érdekében, hogy a hűtőfolyadék egyenletesen oszlik el a fűtési rendszerben, sebessége legalább 0,25 m / s és legfeljebb 1,5 m / s legyen. Ebben az esetben a nyomás nem lehet nagyobb, mint 20 MPa. Ha a hűtőfolyadék sebessége nagyobb, mint a javasolt maximális érték, akkor a csőrendszer zajjal fog működni. Ha a sebesség kisebb, akkor az áramkör szellőzését okozhatja.
Következtetés a témában
A hétköznapi fogyasztók, nem szakemberek számára, akik nem értik a hőtechnikai számítások árnyalatait és jellemzőit, minden, amit fent leírtunk, nehéz téma, és valahol még érthetetlen is. És tényleg az. Végül is meglehetősen nehéz megérteni egy adott együttható kiválasztásának összes bonyolultságát. Éppen ezért a hőenergia számítását, vagy inkább annak mennyiségének kiszámítását, ha ilyen igény merül fel, a legjobb, ha fűtésmérnökre bízzuk. De lehetetlen nem végezni egy ilyen számítást. Maga is láthatta, hogy a mutatók meglehetősen széles skálája függ tőle, amelyek befolyásolják a fűtési rendszer helyes telepítését.