Изчисляване на частната система за отопление: формули,

Какви параметри трябва да се изчислят при проектирането на автономна отоплителна система? Как се изчислява отоплителната система на частна къща във всеки конкретен случай? В статията ще предоставим на читателя всички необходими формули, справочни данни и придружаваме изчисленията с примери.

Трябва да разберем колко трудно е да се изчислят параметрите на автономното отопление.

Какво мислим

Какви са етапите на изчисляване на отоплителната система за частна къща?

Какво точно трябва да разчитаме?

  • Общото потребление на топлина и съответната мощност на котела.
  • Необходимостта от топлина в отделна стая и съответно капацитета на отоплителното устройство в него.

Забележка: Ще трябва да се докоснем до методите за определяне на топлинната мощност за различните отоплителни уреди.

  • Обем на разширителния съд.
  • Параметри на циркулационната помпа.

В този ред и продължете.

Топлинна мощност

Грубо оценяване на нуждата от къща в топлината може да бъде по два начина:

  1. По площ.
  2. По обем.

Изчисляване на площта

Тази техника е изключително проста и се основава на SNiP от половин век преди: един киловат тонален капацитет е взето на 10 квадратни метра площ. По този начин една къща с обща площ от 100 м2 може да се отоплява с 10-киловата бойлер.

Схемата е добра, тъй като не изисква изкачване в джунглата и изчисляване на топлинното съпротивление на обграждащите конструкции. Но, както всяка опростена схема на изчисления, тя дава много приблизителен резултат.

Бързо, просто и ... неточно.

Има няколко причини:

  • Котелът загрява цялото количество въздух в помещението, което зависи не само от площта на къщата, но и от височината на тавана. И този параметър в частното жилищно строителство може да варира в рамките на най-широките граници.
  • Прозорците и вратите губят много повече топлина на единица площ от стените. Най-малко защото те са много по-прозрачни за инфрачервеното лъчение.
  • Климатичната зона също има много силен ефект върху топлинните загуби през обграждащите конструкции. Увеличаването на температурния делта между помещенията и улицата ще удвои двойното увеличение на разходите за отопление.

Изчисляване по обем с регионални коефициенти

Поради тези причини е по-добре да се използва малко по-сложна, но много по-точна изчислителна схема.

  1. За базовата стойност се взема 60 вата топлина на кубичен метър от обема на загрятата стая.
  2. На каждое окно в наружной стене к расчетной тепловой мощности добавляется 100 ватт, на каждую дверь - 200.
  3. Резултатът се умножава по регионалния коефициент:
Климатична зона фактор
Krasnodar Territory, Крим 0,7 - 0,9
Москва, регион Ленинград 1,2 - 1,3
Иркутск, територията на Хабаровск 1,5 - 1,6
Якутия, Чукотка 2,0
Крим, Ялта, декември. Топлинните разходи са ниски тук.

Да вземем като пример една и съща къща с площ от 100 квадратни метра.

Този път обаче ще посочим няколко допълнителни условия:

  • Высота его потолков - 3,5 метра.
  • Къщата разполага с 10 прозореца и 2 врати по външните стени.
  • Он расположен в городе Верхоянске (средняя температура января 45,4 С, абсолютный минимум - 67,6 С).

Така че, нека изчислим отоплението на частна къща за тези условия.

  1. Вътрешният обем на загрятата стая е 100 * 3,5 = 350 m3.
  2. Основната стойност на топлинната мощност ще бъде 350 * 60 = 21000 W.
  3. Прозорците и вратите изострят ситуацията: 21000+ (100 * 10) + (200 * 2) = 22400 вата.
  4. И накрая, освежаващият климат на Верхойанск ще ни принуди да увеличим вече половината на вече високата топлинна мощност на отоплението: 22,400 * 2 = 44,800 вата.
Зима в Верхоянске.

Как несложно заметить, разница с результатом, полученным по первой методике - больше четырехкратной.

Отоплителни уреди

Как да се изчисли отоплението в частна къща за отделни стаи и да се изберат подходящите отоплителни уреди?

Самият метод за изчисляване на търсенето на топлина за отделна стая е напълно идентичен с горното.

Например, за стая с площ от 12 м2 с две прозорци в описаната от нас къща, изчислението ще изглежда така:

  1. Обемът на помещението е 12 * 3,5 = 42 m3.
  2. Основната топлинна мощност ще бъде 42 * 60 = 2520 вата.
  3. Две прозорци ще добавят към него още 200. 2520 + 200 = 2720.
  4. Регионалният коефициент ще увеличи необходимостта от топлина наполовина. 2720 ​​* 2 = 5440 вата.

Как да преизчислим получената стойност в броя секции на радиатора? Как да изберем броя и вида на отоплителните конвектори?

  • Производителите винаги показват топлинната мощност на конвекторите, радиаторите и т.н. в придружаващата документация.
Таблица мощности для конвекторов VarmannMiniKon.
  • За секторни радиатори необходимата информация обикновено може да бъде намерена на уебсайтовете на дилърите и производителите. Там често е възможно да се намери калкулатор за изчисляване на киловата в секция.
  • И накрая, ако използвате сектори с неизвестен произход, със стандартен размер от 500 милиметра по дължината на зърното на зърното, можете да насочите следните средни стойности:
Тип секции Топлинна мощност на одну секцию, ватты
Чугун с вътрешно перфориране 160
Чугун без вътрешни ребра 140
биметална 180
алуминий 200

В автономна отоплителна система с умерени и предвидими параметри на охлаждащата течност най-често се използват алуминиеви радиатори. Тяхната разумна цена е много добре комбинирана с приличен външен вид и висока топлинна мощност.

В нашия случай алуминиевите секции с мощност от 200 вата ще изискват 5440/200 = 27 (закръглени).

Поставянето на толкова много секции в една стая е нетривиална задача.

Както винаги, има няколко финес.

  • При боковом подключении многосекционного радиатора температура последних секций куда ниже, чем первых; соответственно, падает тепловой поток от отопительного прибора. Решить проблему поможет простая инструкция: подключайте радиаторы по схеме "снизу вниз".
  • Производителите посочват топлинната енергия за делта температури между охлаждащата течност и стаята при 70 градуса (например 90 / 20С). Когато намалее, топлинният поток ще падне.

Специален случай

Често, домашните стоманени регистри се използват като отоплителни уреди в частни домове.

Обърнете внимание: те привличат не само ниска цена, но и изключителна якост на опън, което е много полезно при свързване на къща към отоплителен кръг. В автономна отоплителна система тяхната привлекателност се намалява до нула с ненатрапчив външен вид и ниска топлинна мощност на единица обем на отоплителното устройство.

Честно казано - не е върха на естетиката.

Въпреки това: как да се изчисли топлинната мощност на регистър с известен размер?

За една хоризонтална кръгова тръба се изчислява по формулата на формулата Q = Pi * D * L * k * Dt, в която:

  • Q - тепловой поток;
  • Pi - число "пи", принимаемое равным 3,1415;
  • Dн - наружный диаметр трубы в метрах;
  • L - ее длина (тоже в метрах);
  • k - коэффициент теплопроводности, который берется равным 11,63 Вт/м2*С;
  • Dt - дельта температур, разница между теплоносителем и воздухом в комнате.

В хоризонтален регистър с много сечения топлопредаването на всички секции, с изключение на първия, се умножава по 0.9, тъй като те отделят топлина към възходящия поток, загрят от първата въздушна секция.

В регистъра с множество секции, долната част дава най-много топлина.

Нека изчислим топлопредаването на четирисекционен регистър с диаметър на профила 159 мм и дължина 2,5 м при температура на охлаждащата течност 80 ° C и температура на въздуха в стаята от 18 ° С.

  1. Топлопредаването на първата секция е 3.1415 * 0.159 * 2.5 * 11.63 * (80-18) = 900 вата.
  2. Топлопредаването на всяка от останалите три секции е 900 * 0.9 = 810 вата.
  3. Суммарная тепловая мощность отопительного прибора - 900+(810*3)=3330 ватт.

Разширителен резервоар

И в этом случае есть две методики расчета - простая и точная.

Обикновена схема

Простото изчисление е просто: обемът на разширителния резервоар е равен на 1/10 от обема на охлаждащата течност в кръга.

Откъде да вземете стойността на обема на охлаждащата течност?

Ето няколко най-прости решения:

  1. Напълнете цикъла с вода, изсмучете въздуха и след това източете цялата вода през отвора в каквито и да било прибори за измерване.
  2. Освен това приблизително обемът на балансирана система може да се изчисли от изчисляването на 15 литра охлаждащо средство на киловат от мощността на котела. Така, в случай на котел от 45 kW, системата ще има приблизително 45 * 15 = 675 литра охладител.

Така че в този случай разумен минимум е разширителният резервоар за отоплителна система от 80 литра (закръглена до стандартна стойност).

Стандартни обеми на резервоари за разширение.

Точна схема

По-точно можете да изчислите обема на експандирания резервоар със собствените си ръце по формулата V = (Vt x E) / D, в която:

  • V - искомое значение в литрах.
  • Vt - полный объем теплоносителя.
  • E - коэффициент расширения теплоносителя.
  • D - коэффициент эффективности расширительного бака.

Очевидно последните два параметъра се нуждаят от коментари.

фактор расширения воды и бедных водно-гликолевых смесей можно взять по следующей таблице (при нагреве с исходной температуры в +10 С):

Отопление, C разширение% за
30 0,75
40 1,18
50 1,68
60 2,25
70 2,89
80 ли,58
90 ч,зч
100 5,16
Но коефициентите за охлаждащи течности с високо съдържание на гликол.

фактор эффективности бачка можно рассчитать по формуле D = (Pv - Ps) / (Pv + 1), в которой:

  • Pv - максимальное давление в контуре (давление срабатывания предохранительного клапана).

Съвет: обикновено се приема равен на 2,5 kgf / cm2.

  • Ps- статическое давление контура (оно же - давление зарядки бака). Оно рассчитывается как 1/10 часть перепада в метрах между уровнем расположения бака и верхней точкой контура (избыточное давление в 1 кгс/см2 поднимает водяной столб на 10 метров). Давление, равное Ps, создается в воздушной камере бака перед заполнением системы.

Да вземем като пример изискванията за резервоара за следните условия:

  • Разликата във височината между резервоара и горната точка на контура е 5 метра.
  • Капацитетът на котела в къщата е 36 kW.
  • Максималното нагряване на водата е 80 градуса (от 10 до 90 градуса по Целзий).

Така че:

  1. фактор эффективности бака будет равным (2,5-0,5)/(2,5+1)=0,57.
Вместо изчисление коефициентът може да бъде взет от таблицата.
  1. Обемът на охлаждащата течност в размер на 15 литра на киловат е 15 * 36 = 540 литра.
  2. фактор расширения воды при нагреве на 80 градусов равен ли,58%, или 0,0358.
  3. Така, минималният обем на резервоара е (540 * 0.0358) / 0.57 = 34 литра.

Циркулационна помпа

Как да изберем оптималните параметри на циркулационната помпа за отоплителната система?

За нас са важни два параметъра: главата на помпата и нейната производителност.

На снимката има помпа в отоплителния кръг.

С главата всичко не е лесно, но е много просто: контурът на всеки разумен за частна къща с дължина ще изисква натиск не повече от минимум за бюджетни устройства от 2 метра.

Помощ: разлика от 2 метра прави отоплителната система да циркулира 40-жилищна сграда.

Простейший способ подобрать производительность - умножить объем теплоносителя в системе на 3: контур должен оборачиваться трижды за час. Так, в системе объемом 540 литров достаточно насоса производительностью 1,5 м3/час (с округлением).

По-точно изчисление се извършва с формулата G = Q / (1,163 * Dt), в която:

  • G - производительность в кубометрах в час.
  • Q - мощность котла или участка контура, где предстоит обеспечить циркуляцию, в киловаттах.
  • 1,163 - коэффициент, привязанный к средней теплоемкости воды.
  • Dt - дельта температур между подачей и обраткой контура.

Подсказка: для автономной системы стандартные параметры - 70/50 С.

С известната топлинна мощност на котела при 36 kW и делта температури от 20 ° C, капацитетът на помпата трябва да бъде 36 / (1,163 × 20) = 1,55 m3 / h.

Понякога производителността е показана в литри на минута. Преизчисляването е лесно.

Заключение

Надяваме се да предоставим на читателя всички необходими материали. За повече информация как се изчислява отоплението в частен дом вижте приложеното видео. Успех!

Добавете коментар