Radiatoare de putere de putere
DesenPutere - unul dintre criteriile principale în alegerea unui radiator.
Calculul se poate face independent, dacă cunoașteți zona din incintă, parametrii bateriilor selectate.
Nuanțele creării unui sistem
Sistemul de încălzire trebuie să fie astfel încât încălzirea să fie suficient de rapidă și uniformă. În fiecare cameră a unui apartament sau casă sunt instalate baterii, numărul și puterea cărora trebuie calculate.
Căldura primită de cameră este egală cu pierderea de căldură. Puteți individualiza o metodă de calcul simplificată, conform căreia 10 pătrat. m. din zona de care aveți nevoie pentru a instala un radiator, puterea de care ar trebui să fie egală cu 1 kW. Cel mai bine este să instalați structuri cu o marjă mică și este de dorit să creșteți valoarea obținută cu 15%. Acest calcul aproximativ al eficienței dispozitivelor este considerat optim pentru utilizarea privată.
Caracteristicile achiziționării de radiatoare
Atunci când cumpărați baterii, trebuie să studiați parametrii tehnici, eficiența și alte caracteristici:
- Puterea, care poate fi indicată în debitul de apă sau alt tip de agent de răcire, poate fi reprezentată sub formă de watte.
- Dimensiunea bateriei. Înălțimea poate fi de la 200 la 600 mm. Produsele mici sunt de obicei fabricate din oțel, sunt din fontă sau sunt fabricate din materiale moderne și unice. Este necesar să se țină seama de distanța dintre podea și fereastra camerei.
- Capul, pentru care este destinat dispozitivul. Fiecare sistem de încălzire are presiunea proprie. Poate fi temperatură scăzută, temperatură medie sau temperatură ridicată. De obicei, documentația pentru produse indică căldura și poate fi reprezentată, de exemplu, în această formă 55/45. În acest caz, bateria poate fi utilizată dacă lichidul de răcire care trece prin ea are o temperatură de 55 de grade și este răcit la 45 de grade.
Cum se efectuează calculul radiatoarelor
Pentru a determina ce ar trebui să fie puterea bateriilor și câte ele trebuie achiziționate, se folosește o formulă specială:
Q = k * A * ΔT, unde
Q - puterea produsului, k - coeficientul de transfer termic al radiatorului, A - suprafața încălzitorului, care este prezentată în metri pătrați. m, ΔT - capul de temperatură al agentului de răcire.
Exemplu de definire a indicatorilor:
De exemplu, este important să determinați cât de mult trebuie să cumpărați produse pentru o suprafață de 15 metri pătrați. m. Pentru aceasta se efectuează următoarele acțiuni: 1,5 * 1,15 = 1,725 kW.
Dacă produsul indică faptul că k * A = 31,75 wați pe grad și dacă se presupune că sistemul actual de încălzire este de 35 de grade, Q = 35 * 31,75 = 1111,75 wați. Această cifră este mai mică de 1.725, calculată mai devreme pentru o anumită cameră. Dacă instalați numai acest dispozitiv într-o cameră cu o dimensiune de 15 metri pătrați. m., încălzirea va fi insuficientă și neuniformă. ieșire:
- cumpărați mai mulți radiatoare;
- Adăugați mai multe secțiuni la un produs existent;
- selectați o altă baterie.
Alte caracteristici ale selecției dispozitivului
Sistemul de încălzire este considerat unul dintre cele mai importante, prin urmare, atunci când numărăm, este important să luăm în considerare fiecare metru pătrat al camerei. Dacă dispozitivul este necesar pentru un cap de temperatură scăzută, atunci indicele obținut ca rezultat al calculului trebuie dublat.
Eficiența și alți parametri ai radiatoarelor pot fi determinate în moduri diferite. Pentru a face acest lucru, puteți aplica o tabelă specială de valori, o versiune simplificată a calculului sau o metodă complexă care implică utilizarea unei formule specializate. Ultima opțiune este considerată a fi cea mai corectă, deoarece vă permite să obțineți valoarea exactă.
Calcularea încălzirii este un pas necesar pentru eficiența sistemului de încălzire al clădirii
Calculele calitative ale sistemului de încălzire pentru orice clădire - locuință rezidențială, magazin, birou, magazin etc. vor garanta funcționarea sa stabilă, corectă, fiabilă și silențioasă. În plus, evitați neînțelegerile cu lucrătorii din ZhKH, costurile financiare excesive și pierderile de energie. Calculați încălzirea poate fi în mai multe etape.
La calculul încălzirii, trebuie luați în considerare mai mulți factori.
Etape de calcule
- Mai întâi trebuie să cunoașteți pierderea de căldură a clădirii. Acest lucru este necesar pentru a determina capacitatea cazanului, precum și a fiecărui radiator. Pierderile de căldură sunt calculate pentru fiecare cameră care are un perete exterior.
Fiți atenți! În plus, va fi necesar să verificați datele. Împărțiți numerele de pătratul camerei. Astfel, veți primi pierderi specifice de căldură (W / m²). De regulă este de 50/150 W / m². Dacă datele primite sunt foarte diferite de cele indicate, înseamnă că ați făcut o greșeală. Prin urmare, costul de asamblare a sistemului de încălzire va fi prea mare.
- Apoi, trebuie să alegeți modul de temperatură. Este de dorit să luați următorii parametri pentru calcule: 75-65-20 ° (cazan-radiatoare-cameră). Un astfel de mod de temperatură, atunci când se calculează căldura, corespunde standardului european de încălzire EN 442.
- Apoi, este necesar să selectați puterea bateriilor de încălzire, pe baza datelor despre pierderile de căldură din camere.
- După aceasta, se efectuează un calcul hidraulic - încălzirea fără aceasta nu va fi eficientă. Este necesar să se determine diametrul conductelor și proprietățile tehnice ale pompei de circulație. Dacă locuința este privată, atunci secțiunea transversală a țevii poate fi selectată conform tabelului care va fi prezentat mai jos.
- Apoi trebuie să decideți asupra unui cazan (de uz casnic sau industrial).
- Apoi este localizat volumul sistemului de încălzire. Capacitatea sa trebuie să fie cunoscută pentru a alege un rezervor de expansiune sau pentru a vă asigura că volumul rezervorului de apă deja încorporat în generatorul de căldură este suficient. Obțineți toate datele de care aveți nevoie pentru a vă ajuta la calculatorul on-line.
Calcul termic
Pentru a realiza etapa de proiectare a sistemului de încălzire, veți avea nevoie de datele inițiale.
Ce trebuie să începeți
- În primul rând veți avea nevoie de un proiect de construcție. Ar trebui să indice dimensiunile exterioare și interioare ale fiecărei încăperi, precum și ferestrele și ușile externe.
- Apoi, aflați locația clădirii în raport cu părțile lumii, precum și condițiile climatice din zona dvs.
- Obțineți informații despre înălțimea și compoziția pereților exteriori.
- Va trebui să cunoașteți parametrii materialelor de podea (de la cameră la pământ), precum și plafonul (de la camere la stradă).
După ce colectați toate datele, puteți începe calcularea consumului de căldură pentru încălzire. Ca urmare a lucrărilor, veți colecta informații pe baza cărora veți putea efectua calcule hidraulice.
Formula dorită
Calcularea sarcinilor termice pe sistem trebuie să determine pierderea de căldură și puterea cazanului. În acest din urmă caz, formula de calculare a încălzirii este după cum urmează:
Mk = 1,2 ∙ Tn, unde:
- Mk - puterea generatorului de căldură, în kW;
- Тп - pierderile de căldură ale construcțiilor;
- 1.2 este o marjă egală cu 20%.
Fiți atenți! Acest factor de siguranță ia în considerare posibilitatea unei scăderi a presiunii în sistemul de conducte de gaz în timpul iernii, în plus, pierderi de căldură neprevăzute. De exemplu, după cum arată fotografia, datorită ferestrei sparte, izolarea termică slabă a ușilor, înghețuri puternice. O astfel de rezervă face posibilă reglarea pe scară largă a regimului de temperatură.
Trebuie notat că atunci când se calculează cantitatea de energie termică, pierderile pe clădire nu sunt distribuite uniform, în medie, cifrele sunt după cum urmează:
- pereții exteriori pierd aproximativ 40% din cifra totală;
- prin ferestre este nevoie de 20%;
- podelele dau aproximativ 10%;
- 10% se pierde prin acoperiș;
- 20% concediu prin ventilație și ușile.
Coeficienții materialelor
Coeficienții conductivității termice a unor materiale.
Mai mult, metoda de calcul a energiei termice pentru încălzire ia în considerare materialele casei. Acestea afectează în mod direct nivelul pierderilor de căldură. La calcularea, pentru a ține seama de toți factorii, se aplică următoarele coeficienți:
- К1 - un fel de ferestre;
- K2 - izolarea termică a pereților;
- K3 - înseamnă raportul dintre suprafața ferestrelor și a podelelor;
- K4 - regimul temperaturii minime afară;
- К5 - numărul pereților exteriori ai clădirii;
- K6 - numărul de etaje;
- K7 - înălțimea camerei.
În ceea ce privește geamurile, coeficienții pierderilor de căldură sunt egali:
- geamuri tradiționale - 1,27;
- ferestre cu geam termopan - 1;
- Analogii cu trei camere - 0,85.
Cu cât mai multe ferestre au ferestre în raport cu podelele, cu atât mai multă căldură clădirea pierde.
Atunci când se calculează consumul de energie termică pentru încălzire, se ia în considerare faptul că materialul peretelui are valori ale coeficientului:
- blocuri sau panouri din beton - 1,25 / 1,5;
- grinzi sau busteni - 1,25;
- zidărie în 1,5 cărămizi - 1,5;
- zidărie în 2,5 cărămizi - 1,1;
- blocuri din beton spumos - 1.
La temperaturi negative, scurgerile termice cresc și ele.
- Până la -10 ° coeficientul va fi egal cu 0,7.
- De la -10 ° va fi de 0,8.
- La -15 ° este necesară operarea cu o cifră de 0,9.
- Până la -20 ° - 1.
- De la -25 °, valoarea coeficientului va fi de 1,1.
- La -30 ° va fi de 1,2.
- Până la -35 ° această valoare este egală cu 1,3.
Când calculați energia termică, considerați că pierderea acesteia depinde și de numărul de pereți exteriori din clădire:
- un perete exterior - 1%;
- 2 pereți - 1,2;
- 3 pereți exteriori - 1,22;
- 4 pereți - 1,33.
Cu cât numărul de etaje este mai mare, cu atât calculele sunt mai dificile.
Numărul de etaje sau tipul de cameră aflat deasupra sufrageriei afectează coeficientul K6. Când casa are două etaje și mai sus, calculul energiei termice pentru încălzire ia în considerare coeficientul de 0,82. Dacă clădirea are un mansardă caldă, cifra se schimbă la 0.91, dacă această cameră nu este izolată, apoi cu 1.
Înălțimea pereților afectează nivelul coeficientului după cum urmează:
Printre altele, metodologia de calcul al cererii de căldură pentru încălzire ia în considerare suprafața camerei - PC, precum și valoarea specifică a pierderilor de căldură - Udp.
Formula finală pentru calculul necesar al coeficientului de pierdere de căldură este după cum urmează:
Тп = УДтп ∙ Pl ∙ К1 ∙ К2 ∙ К3 ∙ К4 ∙ К5 ∙ К6 ∙ К7. În acest caz, UDT este de 100 W / m².
Exemplu de calcule
Structura pentru care vom găsi sarcina pe sistemul de încălzire va avea următorii parametri.
- Ferestrele cu ferestre cu geam termopan, i. E. K1 este 1.
- Pereții exteriori sunt din beton spumos, coeficientul fiind același. 3 dintre acestea sunt externe, cu alte cuvinte K5 este 1.22.
- Suprafața ferestrelor este egală cu 23% din nivelul analogic al podelei - K3 este de 1,1.
- În afara, temperatura este -15 °, K4 este 0,9.
- Podul clădirii nu este izolat, cu alte cuvinte K6 va fi 1.
- Înălțimea plafoanelor este de trei metri, i. E. K7 este 1,05.
- Suprafața are o suprafață de 135 m².
Cunoscând toate figurile, îi înlocuim în formula:
Fr = 135 ∙ 100 ∙ 1 ∙ 1 ∙ ∙ 1,1 0,9 1,22 ∙ ∙ 1 ∙ 1,05 = 17120.565 W (17.1206 kW).
Acum puteți calcula puterea generatorului de căldură:
Mk = 1,2 ∙ 17,1206 = 20,54472 kW.
Calcul hidraulic pentru sistemul de încălzire
Un exemplu de schemă de calcul hidraulic.
Această etapă de proiectare vă va ajuta să alegeți lungimea și diametrul corect al conductelor și să echilibrați sistemul de încălzire cu supapele radiatorului. Acest calcul vă va oferi posibilitatea de a selecta puterea pompei de circulație electrică.
Pompă de circulație calitativă.
Pe baza rezultatelor calculelor hidraulice, este necesar să se găsească astfel de cifre:
- M - cantitatea de debit de apă din sistem (kg / s);
- DP - pierdere de presiune;
- DP1, DP2... DPn, - pierderea capului, de la generatorul de căldură la fiecare baterie.
Debitul mediului de încălzire pentru sistemul de încălzire este determinat de formula:
- Q reprezintă puterea totală de încălzire, luând în considerare pierderile de căldură de la domiciliu.
- Cp este căldura specifică a apei. Pentru a simplifica calculele, acesta poate fi luat ca 4.19 kJ.
- DPt - diferența de temperatură la intrarea și evacuarea cazanului.
În același mod, puteți calcula consumul de apă (lichid de răcire) în orice parte a conductei. Selectați site-urile astfel încât viteza fluidului să fie aceeași. Conform standardului, divizarea în secțiuni trebuie efectuată înainte de reducere sau de reducere. Apoi, rezumați puterea tuturor bateriilor la care este alimentată apa prin fiecare spațiu tub. Apoi substituiți valoarea din formula de mai sus. Aceste calcule trebuie efectuate pentru conductele din fața fiecărei baterii.
În plus, aplicând valorile obținute ale consumului de căldură, calculați viteza lichidului de răcire pentru toate secțiunile din fața radiatoarelor conform următoarei formule:
V = M / P ∙ F
- V este viteza de deplasare a agentului de răcire (m / s);
- M - consumul de apă în secțiunea conductei (kg / s);
- P este densitatea sa (1 ton / m³);
- F este aria secțiunii transversale a țevilor (m²), se găsește după formula: π ∙ r / 2, unde litera r denotă diametrul interior.
În plus, instrucțiunile noastre sugerează calcularea pierderilor la cap în timpul fricțiunilor în conducte, conform următoarei formule:
DPptr = R ∙ L,
- R este pierderea specifică de frecare în conductă (Pa / m);
- L este lungimea secțiunii (m);
După acest număr, pierderea de presiune asupra rezistențelor (fitinguri, fitinguri), formula pentru acțiune:
Dms = Σx ∙ V² / 2 ∙ P
- Σx denotă suma coeficienților rezistențelor locale într-o anumită secțiune;
- V este viteza de apă din sistem
- P este densitatea lichidului de răcire.
Apoi, rezumați rezistența în toate zonele la fiecare dintre baterii și comparați-le cu valorile de referință.
Fiți atenți! Pentru ca pompa de circulație să furnizeze suficientă căldură pentru toate bateriile, pierderea de presiune pe ramurile lungi ale sistemului nu ar trebui să fie mai mare de 20.000 Pa. Viteza de curgere a agentului de răcire trebuie să fie de la 0,25 până la 1,5 m / s.
Dacă viteza depășește valoarea specificată, va apărea zgomot în sistem. Este recomandată valoarea minimă a vitezei la 0,.25 m / s snp # 2.04.05-91, astfel încât conductele să nu fie în aer.
Țevile de diferite materiale au proprietăți diferite.
Pentru a respecta toate condițiile, este necesar să alegeți diametrul corect al țevilor. Puteți face acest lucru conform tabelului, care arată puterea totală a bateriilor.
Calculul sistemului de încălzire al unei case private: reguli și exemple de calcul
Încălzirea unei case private este un element necesar pentru o locuință confortabilă. Și aranjamentul sistemului de încălzire ar trebui să fie abordat cu atenție, deoarece erorile nu vor fi ieftine.
Să ne gândim cum se efectuează calculul sistemului de încălzire al unei case particulare pentru a umple eficient pierderile de căldură în lunile de iarnă.
Pierdere de căldură a unei case particulare
Clădirea își pierde căldura datorită diferenței de temperatură a aerului din interiorul și exteriorul casei. Pierderea de căldură este cea mai mare, cu atât este mai importantă suprafața structurilor de închidere ale clădirii (ferestre, acoperiș, pereți, fundație).
De asemenea, pierderea de energie termică este asociată cu materialele structurilor de închidere și dimensiunile acestora. De exemplu, pierderile de căldură ale pereților subțiri sunt mai mari decât cele groase.
Calculul efectiv al încălzirii pentru o locuință privată ia în considerare în mod necesar materialele utilizate în construcția structurilor de închidere. De exemplu, cu o grosime egală cu un perete din lemn și cărămidă, căldura este efectuată cu intensitate variabilă - pierderea de căldură prin structurile din lemn este mai lentă. Unele materiale permit căldurii să treacă mai bine (metal, cărămidă, beton), altele mai rău (lemn, vată minerală, polistiren expandat).
Atmosfera din clădirea rezidențială este indirect legată de mediul extern al aerului. Pereții, deschiderile de ferestre și ușile, acoperișul și fundația în timpul iernii transmit căldură din casă spre exterior, alimentând frigul în schimb. Acestea reprezintă 70-90% din pierderea totală de căldură a cabanei.
Scurgerea constanta a energiei termice pentru sezonul de incalzire are loc si prin ventilatie si canalizare. Atunci când se calculează pierderea de căldură a construcției IZHS, aceste date nu sunt de obicei luate în considerare. Dar includerea în calculul căldurii globale a pierderilor de căldură în casă prin sistemul de canalizare și ventilație - soluția este încă cea corectă.
Calculați circuitul autonom de încălzire al unei case de țară, fără a evalua pierderile de căldură ale structurilor sale de închidere, este imposibilă. Mai exact, nu va fi posibil să se determine capacitatea cazanului de încălzire, suficientă pentru a încălzi cabana în cele mai grave înghețuri.
Analiza fluxului real de energie termică prin pereți va permite compararea costurilor echipamentelor din cazan și a combustibilului cu costurile de izolare termică a structurilor de închidere. La urma urmei, cu cât casa este mai eficientă din punct de vedere energetic, adică Cu cât consumă mai puțină energie termică în lunile de iarnă, cu atât costul de cumpărare a combustibilului este mai mic.
Calcularea pierderilor de căldură prin pereți
Pe exemplul unei cabane condiționate cu două etaje, se calculează pierderea de căldură prin structurile sale de perete. Date inițiale: o "cutie" pătrată cu pereți de fațadă de 12 m lățime și de 7 m înălțime; în pereții a 16 deschideri, suprafața fiecărui 2,5 m 2; materialul peretilor de fatada - ceramica completa din caramida; grosimea peretelui este de 2 cărămizi.
Rezistența la transferul de căldură. Pentru a găsi această cifră pentru peretele frontal, trebuie să împărțiți grosimea materialului peretelui cu coeficientul său de conductivitate termică. Pentru o serie de materiale structurale, datele privind coeficientul de conductivitate termică sunt prezentate în imaginile de mai sus și de mai jos.
Nostru perete ceramice convenționale construită din cărămidă, care coeficientul de conductivitate termică - 0,56 W / m · ° C Grosimea sa bazat pe zidărie EDL - 0,51 m Dividing grosimea peretelui pe conductivitatea termică a cărămizilor obține rezistența termică a peretelui.:
0,51: 0,56 = 0,91 W / m 2 x o C
Rezultatul împărțirii este rotunjit la două zecimale, nu este nevoie de date mai precise privind rezistența transferului de căldură.
Zona pereților exteriori. Deoarece un exemplu este o clădire pătrată, suprafața zidurilor sale este determinată prin înmulțirea lățimii cu înălțimea unui perete, apoi cu numărul de pereți exteriori:
12,7,4 = 336 m 2
Deci, stim zona zidurilor de fatada. Dar cum trebuie să fie luate în considerare deschiderile ferestrelor și ușilor care ocupă 40 m2 (2,5 × 16 = 40 m 2) ale peretelui frontal? Într-adevăr, cum să calculați corect încălzirea autonomă într-o casă din lemn fără a lua în considerare rezistența la transferul de căldură a structurilor de ferestre și uși.
Dacă este necesar să se calculeze pierderea de căldură a unei clădiri mari sau a unei case calde (eficiente din punct de vedere energetic) - da, luând în considerare coeficienții de transfer de căldură ai cadrelor de ferestre și ușilor de intrare în timpul calculului vor fi corecte.
Cu toate acestea, pentru clădirile cu nivel redus IZHS, construite din materiale tradiționale, deschiderile ușilor și ferestrelor pot fi neglijate. Ie Nu vă duceți în afara zonei totale a pereților de fațadă.
Pierdere totală de căldură a pereților. Aflăm pierderea de căldură a peretelui de la un metru pătrat cu diferența de temperatură a aerului din interiorul și exteriorul casei de un grad. Pentru a face acest lucru, împărțiți unitatea cu rezistența transferului de căldură pe perete, calculată mai devreme:
1: 0,91 = 1,09 W / m2 ° C
Cunoscând pierderea de căldură pe metru pătrat din perimetrul pereților exteriori, este posibilă determinarea pierderilor de căldură la anumite temperaturi ale străzii. De exemplu, dacă temperatura cabanei este de +20 о С, iar în stradă -17 о С diferența de temperatură va fi de 20 + 17 = 37 о С. În această situație, pierderea totală de căldură a zidurilor casei noastre condiționate va fi:
0,91 (rezistența la transferul de căldură pe metru pătrat al peretelui) · 336 (suprafața pereților de fațadă) · 37 (diferența de temperatură între atmosfera interioară și cea exterioară) = 11313 W
Recalculam valoarea absorbită a pierderilor de căldură în kilowați-oră, ele sunt mai convenabile pentru percepția și calculele ulterioare ale capacității sistemului de încălzire.
Pierderea de căldură a pereților în kilowați-oră. În primul rând, să aflăm cât de multă energie termică va trece prin pereți într-o oră la o diferență de temperatură de 37 o C.
Vă reamintim că calculul este efectuat pentru o casă cu caracteristici structurale, aleasă în mod condiționat pentru calcule demonstrative-demonstrative:
11313 (valoarea pierderilor de căldură obținută mai devreme) · 1 (oră): 1000 (număr de wați în kilowați) = 11,313 kWh.
Pentru a calcula pierderea de căldură pentru o zi, valoarea pierderilor de căldură pentru o oră este înmulțită cu 24 de ore:
11,313 · 24 = 271,512 kW · h
Pentru claritate, hai să aflăm pierderile de căldură pentru sezonul complet de încălzire:
7 (număr de luni în sezonul de încălzire) · 30 (număr de zile în lună) · 271,512 (pierdere zilnică de căldură a pereților) = 57017,52 kW · h
Astfel, pierderile de căldură estimate la domiciliu cu caracteristicile structurilor de închidere selectate mai sus sunt de 57017,52 kWh pentru cele șapte luni ale sezonului de încălzire.
Contabilitatea influenței ventilației private a locuințelor
Calculul pierderilor de ventilație ale căldurii în sezonul de încălzire, ca exemplu, va fi efectuat pentru o cabană condiționată cu formă pătrată, cu un perete de 12 m latime și 7 m înălțime. Fără mobilă și pereți interiori, volumul intern al atmosferei din această clădire va fi:
12,12,7 = 1008 m 3
La o temperatură a aerului de +20 o C (norma în timpul sezonului de încălzire), densitatea sa este de 1,2047 kg / m3, iar căldura specifică este de 1.005 kJ / (kg · о С). Calculăm masa atmosferei în casă:
1008 (volumul atmosferei de origine) · 1,2047 (densitatea aerului la t +20 ° C) = 1214,34 kg
Să presupunem o schimbare de cinci ori a volumului de aer în clădirile casei. Rețineți că cererea exactă pentru aer proaspăt depinde de numărul de locuitori ai cabanei. Cu o diferență medie de temperatură între casă și stradă în sezonul de încălzire, egală cu 27 ° C (20 ° C domestic, -7 ° C atmosferă exterioară) pe zi pentru a încălzi alimentarea cu aer proaspăt, aveți nevoie de energie termică:
5 (numărul de aer se schimbă fumători) · 27 (diferența de temperatură între atmosferă de interior și exterior) 1214.34 · (densitatea aerului la t +20 C) 1.005 · (căldura specifică a aerului) = 164755.58 kJ
Să traducă kilojoule în kilowați-oră:
164755,58: 3600 (număr de kilojouli într-o kilowați oră) = 45,76 kWh
Constatând costurilor de energie termică pentru încălzirea aerului în casă, la cinci ori înlocuirea acesteia prin ventilare forțată, putem calcula „aer“ pierderea de căldură pentru un sezon de încălzire de șapte luni:
7 (numărul de luni „încălzit“) × 30 (numărul mediu de zile în luna) · 45.76 (costul zilnic de energie termică pentru căldura aerului de alimentare) = 9609.6 kW · h
Ventilarea (infiltrarea) costurile de energie sunt inevitabile, deoarece reînnoirea aerului în sălile cabanei este vitală. Trebuie să se calculeze nevoile de încălzire ale unei atmosfere de aer schimbate în casă, sumarizate cu pierderi de căldură prin structurile de închidere și luate în considerare la alegerea unui cazan de încălzire. Există un alt tip de consum de energie termică, acesta din urmă - pierderi de căldură prin canalizare.
Costurile energiei pentru prepararea apei calde menajere
Dacă în timpul lunilor calde ale macaralei în casă intră în apă rece în sezonul rece - gheață, temperatura nu depășește 5 ° C scăldat, mașini de spălat vase și rufe imposibilă fără apă caldă. Apa care se pune în vasul toaletei intră în contact cu pereții cu o atmosferă acasă, luând puțină căldură. Ce se întâmplă cu apa încălzită prin arderea combustibilului non-liber și cheltuită pentru nevoile interne? Se toarnă în canalizare.
Luați în considerare exemplul. O familie de trei, să zicem, cheltuiește 17 m 3 de apă în fiecare lună. 1000 kg / m3 este densitatea apei și 4,183 kJ / kg · о С este căldura specifică. Temperatura medie a apei de încălzire destinată în scopuri casnice, să nu fie de 40 ° C. Prin urmare, diferența medie de temperatură dintre apa rece care intră în casă (5 ° C) și se încălzește într-un cazan (30 ° C) se obține 25 ° C
Pentru calculul pierderilor de căldură prin canalizare considerăm:
17 (debitul lunar al apei) · 1000 (densitatea apei) · 25 (diferența de temperatură a apei reci și încălzite) · 4.183 (căldură specifică a apei) = 1777775 kJ
Pentru a recalcula kilojoule în kilowați-ore mai ușor de înțeles:
1777775: 3600 = 493,82 kWh
Astfel, în perioada de șapte luni a sezonului de încălzire, energia termică curge în sistemul de canalizare în următoarea cantitate:
493,82 · 7 = 3456,74 kWh
Consumul de energie termică pentru încălzirea apei pentru nevoile de igienă este scăzut, în comparație cu pierderile de căldură prin pereți și ventilație. Dar acesta este și consumul de energie, care încarcă un cazan sau cazan și provoacă consumul de combustibil.
Calcularea puterii cazanului
Cazanul din sistemul de încălzire este proiectat să compenseze pierderea de căldură a clădirii. Și, de asemenea, în cazul unui sistem cu două circuite sau atunci când cazanul este echipat cu un boiler indirect de încălzire, pentru a încălzi apa la nevoile igienice.
Calculând pierderile zilnice de căldură și fluxul de apă caldă "în canalizare", puteți determina cu exactitate puterea necesară a cazanului pentru o cabană cu o anumită zonă și caracteristicile structurilor de închidere.
Pentru a determina capacitatea cazanului de încălzire, este necesar să se calculeze costul energiei termice acasă prin pereții fațadelor și încălzirea atmosferei de aer schimbatoare a interiorului. Datele privind pierderile de căldură în kilowați-oră pe zi sunt necesare - în cazul unei case condiționate, luată ca exemplu, aceasta este următoarea:
271,512 (pierderi zilnice de căldură pe pereții exteriori) + 45,76 (pierderi zilnice de căldură pentru încălzirea aerului de alimentare) = 317,272 kWh
În consecință, capacitatea de încălzire necesară a cazanului va fi:
317,272: 24 (ore) = 13,22 kW
Cu toate acestea, un astfel de cazan va fi sub sarcină constantă mare, reducând durata de viață a acestuia. Iar în zilele cu îngheț, capacitatea estimată a cazanului nu va fi suficientă, deoarece, odată cu o diferență mare de temperatură între atmosferă și spațiu, pierderea de căldură a clădirii va crește dramatic.
Prin urmare, cazanul, ales de calculul mediu al costului energiei termice, cu înghețuri puternice nu poate face față. Va fi rațională creșterea cu 20% a capacității necesare a echipamentelor din cazan:
13,22 ± 0,2 + 13,22 = 15,86 kW
Pentru a calcula puterea necesară de-al doilea circuit al cazanului, apa de încălzire pentru spălat vase, baie, etc, consumul lunar de energie termică care urmează să fie împărțită „canalizare“ căldură pe numărul de zile din luna, iar la 24 de ore:
493,82: 30: 24 = 0,68 kW
Ca rezultat al calculelor, ieșirea optimă a cazanului pentru cabana este de 15,86 kW pentru circuitul de încălzire și 0,68 kW pentru circuitul de încălzire.
Selectarea radiatoarelor
În mod tradițional, se recomandă alegerea capacității radiatorului de încălzire în funcție de zona camerei încălzite și cu o supraestimare de 15-20% a cerințelor de putere, doar în caz. Pe un exemplu vom analiza cât de corectă este metoda de alegere a unui radiator «10 m2 din suprafață - 1,2 kW».
Date inițiale: cameră de colț pe primul nivel al unei case cu două etaje IZHS; perete exterior din zidărie dublă din cărămizi ceramice; lățimea camerei 3 m, lungimea 4 m, înălțimea tavanului 3 m. În conformitate cu schema simplificată de alegere, se propune calcularea suprafeței camerei, considerăm:
3 (lățime) · 4 (lungime) = 12 m 2
Ie Puterea radiatorului de căldură necesară cu o taxă suplimentară de 20% este de 14,4 kW. Și acum calculam parametrii de putere ai radiatorului pe baza pierderilor de căldură din cameră.
De fapt, zona camerei afectează pierderea de energie termică mai mică decât zona zidurilor sale, lăsând o parte în afara clădirii (fațadă). Prin urmare, vom examina exact zona zidurilor "stradale" din cameră:
3 (lățime) · 3 (înălțime) + 4 (lungime) · 3 (înălțime) = 21 m 2
Cunoscând zona pereților, transferul de căldură „de pe stradă“, vom calcula pierderea de căldură a diferenței și temperatura mediului exterior în aproximativ 30 (în clădirea de 18 ° C, în afara -12 ° C) și o dată în kilowați-oră:
0,91 (rezistență m2 interior termică a pereților, lăsând „pe stradă“) 21 · (Zona pereți „strada“) 30 · (diferența de temperatură din interiorul și exteriorul casei): 1000 (număr de wați per KW) = 0,57 kW
Se pare că pentru a compensa pierderile de căldură prin pereții de fațadă ai acestui design, la 30 ° C diferența de temperatură în casă și pe stradă este suficientă pentru încălzire cu o capacitate de 0,57 kWh. Creșteți puterea necesară cu 20, chiar și cu 30% - obținem 0,74 kWh.
Astfel, cerințele reale de încălzire a energiei electrice pot fi semnificativ mai mici decât schema comercială "1,2 kW pe metru pătrat din suprafața spațiilor". În plus, calculul corect al capacităților necesare ale radiatoarelor de încălzire va reduce volumul lichidului de răcire din sistemul de încălzire, ceea ce va reduce încărcătura pe cazan și costurile cu combustibilul.
Video utile despre acest subiect
Conservarea căldurii în incinta casei este sarcina principală a sistemului de încălzire în lunile de iarnă. Cu toate acestea, căldura este în mod constant în scurt de aprovizionare. În cazul în care căldura pleacă acasă - răspunsurile sunt furnizate de un video vizual:
În cadrul videoclipului, se ia în considerare procedura de calculare a pierderilor de căldură la domiciliu prin structuri de închidere. Cunoscând pierderea de căldură, va fi posibilă calcularea cu precizie a capacității sistemului de încălzire:
Alegerea capacității cazanului depinde de starea casei și de calitatea izolației structurilor de închidere. Principiul "kilowatt pe 10 pătrate de zonă" funcționează într-o cabană de condiții medii de fațade, acoperiș și fundație. Un videoclip detaliat privind principiile de selectare a caracteristicilor de putere ale unui cazan de încălzire, vezi mai jos:
Producția de căldură anual devine mai scumpă - prețurile la combustibil sunt în creștere. Nu puteți trata costurile energetice ale cabanei în mod indiferent, este complet neprofitabil. Pe de o parte, fiecare nou sezon de încălzire costă proprietarul casei mai scumpe și mai scumpe. Pe de altă parte, încălzirea pereților, fundația și acoperișul unui tramvai costă bani buni. Cu toate acestea, cu cât mai puțină căldură părăsește clădirea, cu atât va fi mai ieftină să o încălziți.
Estimarea eficienței economice a dotării aparatelor de încălzire cu regulatoare de temperatură
Acest articol concider aspectele economice ale economisirii energiei prin utilizarea sistemului de încălzire controlat cu regulatoare de temperatură de acțiune directă pe fiecare sistem încălzitor și încălzire cu control al temperaturii reglabile, controlat de termostat de camera * (regulatorul de cameră).
individuale de incalzire de automate de control a fluxului de căldură (termostate) reduce consumul de căldură prin încălzire 10-20%, prin reducerea cheltuielilor neproductive căldura (topi în jos) și ținând seama de aportul real de căldură la radiația solară, căldura internă reală. Această valoare este semnificativ mai mare decât nivelul economiilor de energie termică, în cazul ajustării manuale cu macarale sau valve (de obicei 4-9% la controler normală manual de operare) [1].
Prin utilizarea unui sistem de încălzire reglementat, pe lângă creșterea eficienței termice a clădirilor, împreună cu economiile de energie, nivelul confortului este sporit. Această circumstanță trebuie luată în considerare la evaluarea eficienței economice a măsurilor de economisire a energiei.
Sistem vertical de căldură MENT cu termostate pot fi suplimentate pofasadnym autoregulation pentru a îmbunătăți stabilitatea termostatele și limitele de extindere de reglementare, pentru că lumina uneia dintre fațadele soarelui vor fi dezactivate nu numai dispozitive de încălzire, dar, de asemenea, riser [2].
În sistemele de încălzire cu șanțuri verticale, deschiderea și închiderea termostatelor superioare amplasate pe cursul apei afectează funcționarea următoarelor. Acest efect este deosebit de pronunțat în sistemele de încălzire cu o singură conductă. Soluția optimă în această etapă, sunt recunoscute în fiecare apartament sistem de încălzire cu două conducte cu conducte ascendente verticale profilate se extind, în general, într-o scară și conectată la acesta prin usi-Cablaje orizontale [3, 4]. Aceste cabluri sunt de obicei realizate din țevi flexibile din țevi din polietilenă (PEX) reticulată, din polipropilenă sau metal-plastic, radială, perimetrală sau combinată. Dispozitivele de încălzire sunt echipate cu termostate și pentru a măsura căldura consumată în locații pentru a se conecta la cei care se trezesc instalate locuințe contor de energie termică, sau pentru a reduce costurile (de exemplu, clădirile municipale) - contor de apă, în conformitate cu indicațiile din care consumul de căldură distribuit măsurat contor de energie termică pentru toată casă la sistemul de încălzire.
În comparație cu sistemele de încălzire cu șanțuri verticale, sistemele orizontale de încălzire cu două conducte cu cabluri de podea au o serie de avantaje, în principal din punct de vedere al funcționării și din punctul de vedere al proprietarilor de apartamente. Astfel, sistemul de apartamente permite departamentului de service să deconecteze un singur apartament, de exemplu, în caz de accident sau dacă este necesar să reparați sau să înlocuiți aparatele de încălzire. Sistemul de încălzire al unui singur apartament poate fi ușor reglat independent de alte apartamente. În plus, această schemă nu este critică pentru problema reorganizării neautorizate a sistemelor de încălzire din apartamente (înlocuirea aparatelor și a termostatelor).
Independența cablării de la alte apartamente implică posibilitatea de proiectare individuală a încălzirii fiecărui apartament, în funcție de dorințele proprietarului apartamentului. Sistemul de încălzire Pokartnaya, dacă este necesar, poate fi ușor echipat cu contoare de căldură trimestriale, ceea ce face posibilă trecerea la plata energiei termice efectiv consumate în conformitate cu datele contoarelor de căldură. Prin aceasta, instalarea contoarelor de căldură nu aparține măsurilor de economisire a energiei, însă plata pentru energia termică consumată efectiv este un stimulent puternic pentru ca oamenii să petreacă astfel de activități în apartament și să stabilească parametrii cei mai economici ai microclimatului. De exemplu, cu absența prelungită, este posibilă scăderea temperaturii camerei la o anumită valoare minimă prin intermediul termostatelor pe încălzitoare. În situația actuală, când costul energiei termice este inclus în chirie, proprietarul apartamentului nu este interesat să economisească energie; dacă apartamentul este foarte fierbinte, fereastra este deschisă, dar termostatul nu va fi niciodată închis. Adică, în clădirile rezidențiale, utilizarea termostatelor este eficientă numai atunci când se ia în considerare căldura și se calculează energia reală efectiv consumată de căldură.
Utilizarea sistemelor de încălzire prin apartament, în comparație cu verticala, duce la o reducere a lungimii țevilor principale, care au întotdeauna cel mai mare diametru (mai scump); reducerea pierderilor de căldură în încăperile neîncălzite în care sunt amplasate conductele; simplificarea punerii în funcțiune a podelei și intrarea secțiunii a clădirii.
Așa cum este utilizat în termostat de încălzire constă dintr-o carcasă și un element termostatic (cap), cu pârghia de setare a temperaturii și un senzor încorporat, umplut cu un mediu special (ceara, lichid sau gaz condensat). Schimbarea volumului mediu în senzor în funcție de schimbările de temperatură a aerului din încăpere este transmisă arborelui termostat, la o supapă de suprapunere mai mare sau mai mică pentru trecerea lichidului de răcire din încălzitor, schimbând astfel debitul agentului de răcire prin dispozitiv și fluxul de căldură [1].
Se pare că promițând utilizarea regulatoarelor cu control electric asupra dispozitivelor de încălzire. În acest caz, ventilele sunt instalate pe încălzitoarele cu termoelectric în mod normal deschis (în absența tensiunii de alimentare). Unitatea este conectată la un termostat de cameră electromecanic sau electronic - un controler de cameră. Acest controler poate efectua cea mai simplă funcție de menținere a temperaturii setate a aerului din încăpere, dar poate fi mai complicat și poate controla curgerea lichidului de răcire în dispozitivul de încălzire pentru un program destul de complicat. Aici este posibilă implementarea așa-numitei încălziri intermitente - coborârea temporară a temperaturii aerului în încăperi în timpul orelor în care camera nu este utilizată. În sfârșit, este posibil să se utilizeze și sistemul de control automat al echipamentului tehnic al clădirii, una dintre funcțiile căreia este reglarea fluxului de lichid de răcire în aparatele de încălzire.
Conform studiilor MNIITEP [5], chiar și în poziția închisă a termostatului ieșirea căldurii reziduale a încălzitorului este de aproximativ 15%, și cu câștigul de căldură din sistemul de conducte ascendente care se extinde în jurul camerei, care crește cu termostatele capac la intrare reglare otsuts-tVII, necontrolate ajunge transfer de căldură 50% din total. Prin urmare, autoreglare individuale radiatoare de căldură ar trebui să fie suplimentată alimentare cu căldură pentru încălzire autoreglarea pentru a intra în clădire, inclusiv pofasadnoe care a furnizat MGSN 2.01-99. În cazul unui echipament de sistem de încălzire integrat nu numai termostate individuale, dar autoritățile de reglementare la sursa de energie termică sau ITP (.. Pentru reglementarea pofasadnogo pentru programarea modul de eliberare de căldură în timpul sezonului de încălzire, etc.) a atins un efect mai mare de economii de energie termică la încălzire - la 25-35% [1].
Această cantitate de economii de energie a fost confirmată atunci când a fost implementat un set de măsuri pentru îmbunătățirea eficienței sistemului de încălzire într-o clădire cu nouă etaje din Moscova, în districtul administrativ sud-estic din districtul Zhulebino. În timpul implementării acestui proiect, pe instalațiile de încălzire au fost instalate un punct individual de încălzire (ITP) și termostate de cameră. În plus, a fost implementat un set de măsuri pentru a asigura funcționarea normală a echipamentelor, cum ar fi echilibrarea, contabilizarea consumului de energie etc. În timpul funcționării sa stabilit că economisirea efectivă a energiei termice este de 25%. Același complex de măsuri a fost implementat la Moscova în districtul administrativ central din districtul Basmanny. Aici, prin trecerea la ITP și reglarea consumului de energie termică prin termostate, s-au obținut economii de energie de 20-30% [6].
Luați în considerare două exemple de calcul a eficienței economice: pentru sistemul de încălzire controlat cu termostat de acțiune directă în fiecare încălzitor și pentru sistemul de încălzire controlat cu regulatoare de temperatură pentru fiecare încălzitor electric controlat de regulatorul de cameră. Ca obiect experimental accepta 17 etaje (primul etaj nelocuit) din două piese casa de 128 de apartamente, situat în Moscova, consumul specific de energie termică pentru încălzire, care este de 102 kW • h / m 2.
Estimarea eficienței economice a implementării măsurilor de economisire a energiei va fi efectuată în conformitate cu metodologia descrisă în [7, 8]. Durata de viață a ambelor opțiuni pentru măsurile de economisire a energiei se presupune a fi de 20 de ani (Tcl = 20 ani). În conformitate cu [7], acceptăm rata de actualizare r = 0,10 (10%). Costul energiei termice (prognozat) este egal cu 0,77 ruble / kWh.
Cu dispozitivul unui sistem de încălzire reglabil, cu termostate directe pe fiecare încălzitor, este instalat un termostat de radiator cu un termocuplu pentru fiecare conductă, care alimentează căldura radiatorului. Pe conducta de retur este prevăzută o supapă de închidere a radiatorului pentru a permite deconectarea și dezasamblarea dispozitivului separat fără golirea întregului sistem de încălzire. Pentru a opri radiatorul individual și pentru a scurge apa din acesta, se utilizează un robinet de golire și un mâner manual de blocare (un set pentru întregul sistem).
Vom presupune pentru calcul că acest sistem asigură o reducere cu 15% a consumului de energie termică pentru încălzire. Astfel, consumul specific de căldură estimat pentru încălzirea clădirii este de 87 kWh / m 2. Reducerea consumului specific de energie în comparație cu nivelul standard este de 8,4%. Reducerea costului energiei termice în valoare este de 0,012 mii ruble / (m 2 • an).
Lista echipamentului necesar și costul său (o investiție unică în măsurile de economisire a energiei) sunt prezentate în tabelul nr. 1. Calculele efectuate prin metoda descrisă în [7, 8] au dat rezultatele prezentate în tabelul. 2.
Calcul tehnic și economic al eficienței încălzirii
Această secțiune a fost realizată împreună cu Yuri Azhichakov.
1. Balanța preliminară de căldură și energie a clădirii
pentru luarea deciziilor pre-proiect,
să formuleze sarcina tehnică "corectă".
Calculul se face în conformitate cu SNiP 2.04.05-91 * "Încălzire, ventilație și aer condiționat".
Pentru a simplifica calculul, unii parametri lipsiți de importanță sunt ignorați.
Calculul clădirii este condiționat condiționat dintr-o cameră cu o suprafață de 80 m2.
Pentru a determina capacitatea sistemului de încălzire, vom compune un echilibru al costurilor de încălzire pe oră pentru perioada de iarnă estimată:
1 - pierderea căldurii prin garduri externe este determinată de formula;
A este suprafața estimată a structurii de închidere, m2. Tavanul este de 80 m2, podeaua este de 80 m2, peretii sunt 108 m2, ferestrele - 5 buc. x 1,3 m x 1,4 m. = 9,1 m2, ușa - 2 m2.
k este coeficientul calculat, W / (m2 ° C).
Pentru blocurile de paie cu o densitate în vrac de 200 kg / m3, = 0,07 W / (m2 ° C), Grosime - 500 mm.
Stratul interior și exterior de beton ușor de lut? = 0,3 W / (m2 ° C), grosimea este de 100 mm.
Două straturi de plăci de ipsos - 0,19 W / (m2 ° C).
Total pentru 5 straturi, coeficientul de transfer termic al structurii de închidere este de 0,115 W / (m2 ° C).
Pentru ferestre, conform datelor furnizate de producătorii de ferestre, 2,8 - 0,3 W / (m2 ° C), pentru calcul vom lua - 1,5 W / (m2 ° C).
Pentru uși, luăm -1 W / (m2 ° C).
- Temperatura de proiectare a aerului în cameră, ° С. = 20 ° C
- Temperatura de proiectare a aerului exterior, perioada rece a anului = -39 ° С
? - pierderi suplimentare de căldură în fracțiuni ale pierderilor principale = (pentru simplitate, nu luăm în considerare în calcul).
n este coeficientul luat în funcție de poziția suprafeței exterioare a structurilor de închidere în raport cu aerul exterior - (pentru simplitate, nu luăm în considerare la calcul).
Plafonul este de 80 m2 x 0,115 W / (m2 ° C) x (20- (-39)) = 543 W.
Etaj - 80 m2 x 0,115 W / (m2 ° C) x (20- (-39)) = 543 W.
Pereții sunt 108 m2 x 0,115 W / (m2 ° C) x (20- (-39)) = 733 W.
Ferestre - 9,1 m2 x 1,5 W / (m2 ° C) x (20- (-39)) = 805 W.
Uși - 2 m2 x 1 watt / (m2 ° C) x (20- (-39)) = 118 wați.
Total pentru structurile de închidere - 2742 marți
2. - consumul de căldură pentru încălzirea aerului și aerului infiltrate care intră în cameră în timpul ventilației;
Ln - debitul de aer evacuat, m3 / h, nu este compensată de aer proaspăt preîncălzit; pentru clădiri rezidențiale - rata de reglementare specific 3 m3 / h per 1 m2 de spații (inclusiv bucătării și băi), dar pentru bucătării cu electric - nu mai puțin de 60 m3 / h, și suprapusă pentru băi - nu mai puțin de 50 m3 / h; Ln = m2 x 60 3 m3 / h 60 m3 / h + 50 m3 / h = 290 m3 / h
? - densitatea aerului în cameră, kg / m3, determinată de formula;
t este temperatura camerei. ? = 353 / (273 + 20) = 1,2
c este căldura specifică a aerului, egală cu 1 kJ / (kg? ° C);
- Temperatura aerului de proiectare, ° С;
- Temperatura de proiectare a aerului exterior în perioada rece a anului ° С;
k - coeficientul de contabilitate pentru influența contra-căldurii în construcție, egal cu 0,7 pentru îmbinările panourilor de perete și a ferestrelor cu legături triple.
= 0,28 x 290 x 1,2 x 1 x (20 - (-39)) x 0,7 = 4024W.
3. - costurile de disipare a căldurii tehnologice și de uz casnic sau de căldură. Pentru clădirile rezidențiale, disiparea căldurii este de 10 W pe 1 m2 de spațiu.
= 80 x 10 = 800 wați.
Balanța totală de căldură și energie a clădirii
2742 marți + 4024 marți - 800 de wați. = 5966 marți - pierderea căldurii prin structurile de închidere.
Din calculul de mai sus, merită acordată atenție pierderilor de căldură prin infiltrare.
Cu ajutorul recuperării căldurii, este posibil, necesar și ar trebui să returnați o parte din această căldură în casă.
Să luăm coeficientul de eficiență a recuperării = 0,5 (este practic posibil să revenim și mai mult, dar în acest caz este necesar să înțelegem ce costă din punct de vedere economic.)
Economii la recuperarea căldurii în timpul ventilației - 4024 x 05 = 2012 W.
În acest caz, balanța termică și energetică a clădirii are următoarea formă:
2742 marți + 2012 mar. - 800 = 3954 marți
Selectarea ieșirii încălzitorului
Pentru a compensa pierderile, sunt necesare încălzitoare cu o putere care compensează pierderile de căldură, adică 3954 kW. În plus, pentru încălzitoare vom lua o rezervă de putere de 20% - 3954 x 1,2 = 4745 W.
Deci, încălzitoare pentru 5 kW. compensa pierderile de căldură estimate.
Calculul aproximativ al încălzirii (cel mai simplu)
Atunci când se selectează încălzitoare, acestea sunt deseori ghidate de un raport de 1,5-2 kW (pentru Siberia de Vest) pe 10 m2 din suprafața totală.
80: 10 x 1,5 = 12 kW.
Să presupunem că eficiența termică a pereților din blocuri de paie este de 2 până la 3 ori mai mare decât pereții tradiționali.
Calcularea încălzirii pe suprafața spațiilor
Pentru a crea un sistem de încălzire în casa dvs. sau chiar într-un apartament oraș este o ocupație extrem de responsabilă. În același timp, va fi complet nerezonabil să cumpărați, după cum se spune, "cu ochi", echipamentele pentru cazane, fără a lua în considerare toate caracteristicile locuințelor. Acest lucru nu este complet exclus de la intrarea în două extreme: fie puterea cazanului nu va fi suficient - echipamentul va lucra „la viteză maximă“, fără pauză, dar nu a dat rezultatul scontat, sau, dimpotrivă, vor fi achiziționate peste costisitoare instrumente, posibilitatea care rămân complet nerevendicat.
Calcularea încălzirii pe suprafața spațiilor
Dar asta nu e tot. Nu este suficient să cumpărați cazanul de încălzire necesar - este foarte important să selectați și să amplasați corect dispozitivele de schimb de căldură - radiatoare, convectoare sau "podele calde". Și, din nou, să vă bazați numai pe intuiția dvs. sau pe "vecinul bun" - nu cea mai rezonabilă opțiune. Într-un cuvânt, este imposibil să se facă fără anumite calcule.
Desigur, în mod ideal, calculele similare de inginerie termică ar trebui să fie efectuate de specialiști adecvați, dar acest lucru costă adesea o mulțime de bani. Este cu adevărat neinteresant să încerci să o faci singur? Această publicație va arăta în detaliu cum se efectuează calculul încălzirii pe suprafața spațiilor, luând în considerare multe nuante importante. Metodologia nu poate fi numită complet "fără păcat", totuși vă permite să obțineți rezultatul cu un grad de acuratețe destul de acceptabil.
Cele mai simple metode de calcul
Pentru ca sistemul de încălzire să creeze condiții de viață confortabile în sezonul rece, acesta trebuie să facă față a două sarcini principale. Aceste funcții sunt strâns legate, iar separarea lor este extrem de arbitrară.
- Primul este menținerea nivelului optim de temperatură a aerului în întregul volum al camerei încălzite. Desigur, înălțimea temperaturii poate varia ușor, dar această diferență nu ar trebui să fie semnificativă. Condițiile destul de confortabile sunt valoarea medie de +20 ° C - aceasta este temperatura, de regulă, este considerată ca temperatura inițială în calculele de inginerie termică.
Cu alte cuvinte, sistemul de încălzire trebuie să fie capabil să încălzească o anumită cantitate de aer.
Dacă vă apropiați într-adevăr cu precizie completă, atunci pentru camerele individuale din clădirile rezidențiale sunt stabilite standardele microclimatului necesar - acestea sunt definite în GOST 30494-96. Un extras din acest document este prezentat în tabelul de mai jos:
- Al doilea este compensarea pierderilor de căldură prin elementele structurii clădirii.
Cel mai important "inamic" al sistemului de încălzire este pierderea de căldură prin structurile de construcție
Din păcate, pierderea de căldură este cel mai grav "rival" al oricărui sistem de încălzire. Ele pot fi reduse la un anumit minim, dar chiar și cu cele mai bune izolații termice complet scăpa de ele încă. Scurgerile de energie termică merg în toate direcțiile - o distribuție aproximativă a acestora este prezentată în tabel:
Desigur, pentru a face față cu astfel de probleme, sistemul de încălzire trebuie să aibă o anumită capacitate termică, iar acest potențial nu ar trebui să îndeplinească numai nevoile generale ale clădirii (apartamente), dar, de asemenea, să fie distribuite în mod regulat la fața locului, în conformitate cu zona lor și o serie de alți factori importanți.
De obicei, calculul este efectuat în direcția "de la mic la mare". Pur și simplu pune, cantitatea calculată necesară de căldură pentru fiecare, valorile obținute sunt cuprinse spațiu încălzit, se adaugă circa 10% din stocul (echipamentul nu a fost de lucru la capacitate maximă) - iar rezultatul va arăta ceea ce este nevoie de alimentare a cazanului de încălzire. Iar valorile pentru fiecare cameră vor fi punctul de plecare pentru calcularea numărului necesar de radiatoare.
Metoda cea mai simplificată și cea mai frecvent utilizată în mediul neprofesional este de a lua în considerare norma de 100 W de energie termică pe metru pătrat de zonă:
Modul cel mai primitiv de numărare este raportul de 100 W / m²
Q = S × 100
Q - capacitatea de căldură necesară pentru cameră;
S - suprafața camerei (m²);
100 - putere specifică pe unitate de suprafață (W / m²).
De exemplu, o cameră de 3,2 × 5,5 m
S = 3,2 × 5,5 = 17,6 m²
Q = 17,6 × 100 = 1760 W ≈ 1,8 kW
Metoda este, evident, foarte simplă, dar foarte imperfectă. Trebuie remarcat imediat că este aplicabil condiționat doar la o înălțime standard a tavanului - aproximativ 2,7 m (permisă - în intervalul de la 2,5 până la 3,0 m). Din acest punct de vedere, va fi mai corect să nu calculați suprafața, ci volumul camerei.
Calculul puterii termice din volumul camerei
Este clar că în acest caz valoarea puterii specifice este calculată pe metru cub. Se presupune că este egal cu 41 W / m³ pentru un panou din beton armat, sau 34 W / m³ - în caramida sau din alte materiale.
Q = S × h × 41 (sau 34)
h - înălțimea plafoanelor (m);
41 sau 34 este puterea specifică pe unitatea de volum (W / m³).
De exemplu, în aceeași cameră, într-o casă de panouri, cu o înălțime a tavanului de 3,2 m:
Q = 17,6 × 3,2 × 41 = 2309 W ≈ 2,3 kW
Rezultatul este mai precis, deoarece ia în considerare nu doar toate dimensiunile liniare ale camerei, ci chiar, într-o anumită măsură, caracteristicile pereților.
Dar este încă departe de precizie reală - multe nuanțe se dovedesc a fi "dincolo de paranteze". Cum să efectuați calcule mai aproape de condițiile reale - în secțiunea următoare a publicației.
Calculul capacității de căldură necesare, ținând seama de particularitățile spațiilor
Algoritmii de calcul considerați mai sus sunt folositori pentru "estimarea" inițială, dar este totuși necesar să se bazeze pe acestea cu mare grijă. Chiar și o persoană care nu înțelege nimic în inginerie termică, cu siguranță, poate părea valori medii indicate discutabile - nu pot ei să fie egal, să zicem, la teritoriul Krasnodar și regiunea Arhanghelsk. În plus, camera - sunt camere diferite: unul situat pe colțul casei, adică, are doi pereți exteriori, iar celelalte trei laturi protejate de căldură alte camere. În plus, camera poate avea unul sau mai multe ferestre, atât mici cât și foarte mari, uneori chiar panoramice. Și ferestrele în sine pot diferi în materialul de fabricație și alte caracteristici de design. Și aceasta nu este o listă completă - doar astfel de caracteristici sunt vizibile chiar și pentru "ochiul liber".
Într-un cuvânt, nuanțele care afectează pierderea de căldură a fiecărei camere particulare - o mulțime, și este mai bine să nu fie leneș, ci pentru a face un calcul mai atent. Crede-mă, acest lucru nu va fi atât de dificil pentru metoda propusă în articol.
Principii generale și formulă de calcul
Calculul se va baza pe același raport: 100 W pe 1 metru pătrat. Numai formula însăși "crește" cu un număr considerabil de factori de corecție diferiți.
Q = (S × 100) × a × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×
Literele latine care denotă coeficienții sunt luate destul de arbitrar, în ordine alfabetică și nu sunt legate de valori standard acceptate în fizică. Semnificația fiecărui coeficient va fi discutată separat.
- "A" este un coeficient care ține cont de numărul de pereți exteriori dintr-o cameră specifică.
Evident, cu cât sunt mai mulți pereți exteriori interiori, cu atât este mai mare suprafața prin care se produc pierderi de căldură. În plus, prezența a două sau mai multe pereți exteriori înseamnă și unghiuri - locuri extrem de vulnerabile în ceea ce privește formarea "podurilor reci". Coeficientul "a" va modifica această caracteristică specifică a camerei.
Coeficientul se presupune a fi:
- nu există pereți exteriori (cameră interioară): a = 0,8;
- peretele exterior este unul: a = 1,0;
- doi pereți exteriori: a = 1,2;
- pereții exteriori sunt trei: a = 1,4.
- "B" este un coeficient care ia în considerare localizarea pereților exteriori ai camerei în raport cu laturile lumii.
Cantitatea de pierderi de căldură prin pereți este afectată de locația lor față de laturile lumii
Chiar și în zilele cele mai reci de iarnă, energia solară încă afectează balanța de temperatură din clădire. Este destul de natural ca partea casei care se îndreaptă spre sud să primească o anumită căldură din razele soarelui, iar pierderea de căldură prin ea este mai mică.
Dar pereții și ferestrele care se îndreaptă spre nord, Soarele "nu văd" vreodată. Partea estică a casei, deși "apucă" razele soarelui de dimineață, nu primește nici o încălzire eficientă de la ei.
Continuând de aici, introducem coeficientul "b":
- pereții exteriori ai camerei privesc spre nord sau spre est: b = 1,1;
- pereții exteriori ai camerei sunt orientați spre sud sau vest: b = 1,0.
- "C" este un coeficient care ia în considerare locația camerei în ceea ce privește iernile "trandafirul vântului"
Poate, acest amendament nu este atât de obligatoriu pentru casele situate în zonele protejate de vânturi. Dar, uneori, vânturile de iarnă predominante pot face "reglajele grele" în balanța de căldură a clădirii. Firește, partea inversă, adică "înlocuită" de vânt, va pierde mult mai mult corp, în comparație cu lea, opusul.
Ajustările semnificative pot face vânturile de iarnă predominante
Conform rezultatelor observațiilor meteorologice pe termen lung din orice regiune, se compilează așa-numitul "vânt trandafir" - o diagramă grafică care arată direcțiile predominante ale vântului în sezoanele de iarnă și de vară. Aceste informații pot fi obținute de la serviciul hidrometorologic local. Cu toate acestea, mulți locuitori, fără meteorologi, știu foarte bine unde vântul suflă în mod predominant în timpul iernii și din ce parte a casei, de obicei, mătură cele mai adânci drifturi.
Dacă există dorința de a face calcule cu o precizie mai mare, atunci putem include în formula și factorul de corecție "c", luându-l egal cu:
- partea inversă a casei: с = 1,2;
- Zidurile drepte ale casei: с = 1,0;
- un perete situat paralel cu direcția vântului: c = 1.1.
- "D" - un factor de corecție care ține cont de condițiile climatice specifice din regiunea în care este construită casa
În mod natural, cantitatea de pierderi de căldură prin toate structurile clădirii clădirii va depinde foarte mult de nivelul temperaturilor de iarnă. Este de înțeles că, în timpul iernii, „dans“, a indicatorilor de termometru într-un anumit interval, dar rata medie are cele mai mici temperaturi pentru fiecare regiune, tipice cele mai reci cinci zile pe an (de obicei, tind să ianuarie). De exemplu - mai jos este o schemă de hartă a teritoriului Rusiei, în care culorile sunt afișate valori aproximative.
Harta grafică a temperaturilor minime din ianuarie
De obicei, această valoare este ușor de specificat în serviciul meteorologic regional, dar se poate baza, în principiu, pe propriile observații.
Deci, coeficientul "d", ținând cont de particularitățile climatului din regiune, pentru calculele noastre, luăm egal:
- de la - 35 ° С și mai jos: d = 1,5;
- de la -30 ° C la -34 ° C: d = 1,3;
- de la -25 ° C la -29 ° C: d = 1,2;
- de la -20 ° C la -24 ° C: d = 1,1;
- de la -15 ° C la -19 ° C: d = 1,0;
- de la -10 ° C la -14 ° C: d = 0,9;
- nu mai rece - 10 ° С: d = 0,7.
- "E" - coeficient, luând în considerare gradul de izolare a pereților exteriori.
Valoarea totală a pierderilor termice ale clădirii este direct legată de gradul de izolare a tuturor structurilor de construcție. Unul dintre "liderii" pentru pierderile de căldură sunt zidurile. Prin urmare, valoarea puterii de căldură necesară pentru a menține condițiile confortabile de viață în cameră depinde de calitatea izolației lor termice.
De mare importanță este gradul de izolare a pereților exteriori
Valoarea coeficientului pentru calculele noastre poate fi luată după cum urmează:
- pereții exteriori nu au izolație termică: e = 1,27;
- gradul mediu de izolație - pereții din două cărămizi sau izolarea termică a acestora sunt furnizate de alte încălzitoare: e = 1,0;
- Izolarea a fost realizată calitativ, pe baza calculelor de inginerie termică: e = 0,85.
În cursul acestei publicații, se vor face recomandări cu privire la modul de determinare a gradului de izolare a pereților și a altor construcții.
- coeficientul "f" - corecție pentru înălțimea plafoanelor
Plafoanele, în special în casele particulare, pot avea înălțimi diferite. Prin urmare, puterea termică pentru încălzirea unei încăperi din aceeași zonă va diferi și în acest parametru.
Nu va fi o mare greșeală să acceptați următoarele valori "f" ale factorului de corecție:
- înălțimea plafoanelor de până la 2,7 m: f = 1,0;
- înălțimea debitului de la 2,8 până la 3,0 m: f = 1,05;
- înălțimea plafoanelor de la 3,1 până la 3,5 m: f = 1,1;
- înălțimea plafoanelor de la 3,6 până la 4,0 m: f = 1,15;
- înălțimea plafoanelor este mai mare de 4,1 m: f = 1,2.
- "G" este un coeficient care ia în considerare tipul de podea sau camera situată sub tavan.
După cum sa arătat mai sus, sexul este una dintre sursele semnificative de pierdere de căldură. Prin urmare, este necesar să se facă unele ajustări la calcul și această caracteristică a unei camere particulare. Factorul de corecție "g" poate fi luat ca:
- podea rece la sol sau deasupra încăperii neîncălzite (de exemplu, subsol sau subsol): g = 1,4;
- podea izolată pe sol sau deasupra încăperii neîncălzite: g = 1,2;
- din partea de jos există o premisă încălzită: g = 1,0.
- "H" este un coeficient care ia în considerare tipul de premise situat în partea de sus.
Încălzită de sistemul de încălzire, aerul crește întotdeauna și dacă tavanul din cameră este rece, atunci pierderile de căldură sunt inevitabile, ceea ce va necesita o creștere a puterii de căldură necesară. Introducem coeficientul "h" care ține cont de această caracteristică a camerei calculate:
- există o mansardă "rece" pe partea de sus: h = 1.0;
- În partea de sus este o mansardă încălzită sau altă cameră izolată: h = 0,9;
- de sus este situat orice cameră încălzită: h = 0,8.
- "I" este un coeficient care ține cont de designul particular al ferestrelor
Ferestre - una dintre fluxurile de căldură "principalele rute". Firește, mult în această chestiune depinde de calitatea structurii ferestrelor în sine. Cadrele vechi din lemn, care au fost instalate peste tot în toate casele, sunt mult inferioare sistemelor moderne cu mai multe camere cu geamuri cu geam termopan în ceea ce privește izolarea termică.
Fără cuvinte, este clar că calitățile de izolare termică a acestor ferestre - sunt semnificativ diferite
Dar nu există o uniformitate completă între ferestrele din PVC. De exemplu, o fereastră cu geam dublu (cu trei geamuri) va fi mult mai caldă decât o sticlă cu un singur panou.
Prin urmare, este necesar să introduceți un anumit coeficient "i", luând în considerare tipul de ferestre instalate în cameră:
- ferestre standard din lemn cu geam dublu obișnuit: i = 1,27;
- sisteme moderne de ferestre cu geamuri cu o singură cameră dublă: i = 1,0;
- sisteme moderne de ferestre cu ferestre cu două camere sau cu trei camere cu geam dublu, inclusiv cu umplutură cu argon: i = 0,85.
- "J" - factor de corecție pentru suprafața totală a geamului camerei
Oricare ar fi ferestrele de calitate, evitați complet pierderea de căldură prin ele încă nu va reuși. Dar este destul de înțeles că nu se poate compara o fereastră mică cu sticlă panoramică aproape de întregul perete.
Cu cât suprafața geamului este mai mare, cu atât este mai mare pierderea totală de căldură
Va fi necesar să începeți să găsiți raportul dintre zonele tuturor ferestrelor din cameră și încăperii în sine:
x = ΣSok / Sn
ΣSok - suprafața totală a ferestrelor în cameră;
Sn este zona din cameră.
În funcție de valoarea obținută, se determină factorul de corecție "j":
- x = 0 ÷ 0,1 → j = 0,8;
- x = 0,11 ÷ 0,2 → j = 0,9;
- x = 0,21 ÷ 0,3 → j = 1,0;
- x = 0,31 ÷ 0,4 → j = 1,1;
- x = 0,41 ÷ 0,5 → j = 1,2;
- "K" este un coeficient care oferă o corecție pentru prezența unei uși de intrare
Ușa spre stradă sau spre balconul neîncălzite este întotdeauna o "lacună" suplimentară pentru frig
Ușa spre stradă sau spre balconul deschis este capabilă să facă propriile ajustări ale balanței de căldură a clădirii - fiecare deschidere este însoțită de penetrarea unei cantități mari de aer rece în încăpere. Prin urmare, este logic să luăm în considerare prezența sa - pentru aceasta vom introduce coeficientul "k", pe care îl vom lua ca fiind egal cu:
- nu există nici o ușă: k = 1,0;
- o ușă pe stradă sau pe balcon: k = 1,3;
- două uși pe stradă sau pe balcon: k = 1,7.
- "L" - posibile corecții pentru schema de conectare a radiatoarelor
Poate că, pentru unii, va părea o problemă nesemnificativă, dar totuși - de ce să nu luați în calcul imediat schema planificată pentru conectarea radiatoarelor. Faptul este că transferul lor de căldură, și prin urmare, participarea la menținerea unui anumit echilibru de temperatură în cameră, se schimbă destul de vizibil cu diferite tipuri de țevi de legătură și "întoarcere".