Calculul sistemului de încălzire al unei case private: reguli și exemple de calcul

Alegerea cazanului

Cazanul poate fi de mai multe tipuri:

• Cazan electric;
• Cazan cu combustibil lichid;
• Cazan pe gaz;
• Cazan pe combustibil solid;
• Cazan combinat.

Pe lângă costurile cu combustibilul, va fi necesar să se efectueze o inspecție preventivă a cazanului cel puțin o dată pe an. Cel mai bine este să apelați la un specialist în aceste scopuri. De asemenea, va trebui să efectuați curățarea preventivă a filtrelor. Cel mai ușor de operat sunt cazanele care funcționează pe gaz. De asemenea, sunt destul de ieftine de întreținut și reparat. Un cazan pe gaz este potrivit doar în acele case care au acces la o conductă de gaz.

Cazanele din această clasă se disting printr-un grad ridicat de siguranță.Cazanele moderne sunt proiectate în așa fel încât să nu necesite o încăpere specială pentru camera cazanelor. Cazanele moderne se caracterizează printr-un aspect frumos și sunt capabile să se potrivească cu succes în interiorul oricărei bucătării.

Cazan pe gaz in bucatarie

Până în prezent, cazanele semiautomate care funcționează pe combustibili solizi sunt deosebit de populare. Adevărat, astfel de cazane au un dezavantaj, și anume că o dată pe zi este necesară încărcarea combustibilului. Mulți producători produc astfel de cazane care sunt complet automatizate. În astfel de cazane, combustibilul solid este încărcat offline.

Cu toate acestea, astfel de cazane sunt puțin mai problematice. Pe lângă problema principală, care este că electricitatea este destul de scumpă acum, pot supraîncărca și rețeaua. În satele mici, se alocă o medie de până la 3 kW pe oră pe casă, dar acest lucru nu este suficient pentru un cazan și trebuie avut în vedere că rețeaua va fi încărcată nu numai cu funcționarea cazanului.

boiler electric

Pentru a organiza sistemul de încălzire al unei case private, puteți instala și un cazan de tip lichid-combustibil. Dezavantajul unor astfel de cazane este că pot provoca critici din punct de vedere al ecologiei și siguranței.

Calculul puterii cazanului

Înainte de a calcula încălzirea în casă, trebuie să faceți acest lucru calculând puterea cazanului. Eficiența întregului sistem de încălzire va depinde în primul rând de puterea cazanului. Principalul lucru în această chestiune este să nu exagerați, deoarece un cazan prea puternic va consuma mai mult combustibil decât este necesar. Și dacă centrala este prea slabă, atunci nu va fi posibilă încălzirea corectă a casei, iar acest lucru va afecta negativ confortul în casă.

Prin urmare, calculul sistemului de încălzire al unei case de țară este important. Puteți alege un cazan cu puterea necesară dacă calculați simultan pierderea de căldură specifică a clădirii pentru întreaga perioadă de încălzire

Calculul încălzirii casei - pierderile specifice de căldură se pot face prin următoarea metodă:

q_casa=Q_an/F_h

Qyear este consumul de energie termică pentru întreaga perioadă de încălzire;

Fh este zona casei care este încălzită;

Tabel de selectare a puterii cazanului in functie de zona de incalzit

Pentru a calcula încălzirea unei case de țară - consumul de energie care va merge pentru încălzirea unei case private, trebuie să utilizați următoarea formulă și un instrument, cum ar fi un calculator:

Q_an=β_h*[Q_k-(Q_{vn b}+Q_s)*ν

β_h - acesta este coeficientul de contabilizare a consumului suplimentar de căldură de către sistemul de încălzire.

Q_{vn b} - primiri de căldură de natură casnică, care sunt tipice pentru întreaga perioadă de încălzire.

Qk este valoarea pierderii totale de căldură a casei.

Q_s - acesta este fluxul de căldură sub formă de radiație solară care intră în casă prin ferestre.

Înainte de a calcula încălzirea unei case private, merită să luați în considerare faptul că diferitele tipuri de spații sunt caracterizate de condiții diferite de temperatură și indicatori de umiditate a aerului. Acestea sunt prezentate în următorul tabel:

Mai jos este un tabel care arată coeficienții de umbrire ai unei deschideri de tip luminis și cantitatea relativă de radiație solară care intră prin ferestre.

Dacă intenționați să instalați încălzirea cu apă, atunci zona casei va fi în mare măsură un factor determinant. Dacă casa are o suprafață totală de cel mult 100 de metri pătrați. contoare, atunci este potrivit și un sistem de încălzire cu circulație naturală.Daca casa are o suprafata mai mare, atunci este obligatoriu un sistem de incalzire cu circulatie fortata. Calculul sistemului de încălzire al casei trebuie efectuat cu acuratețe și corect.

Conductă simplă de secțiune transversală constantă

Principalele rapoarte de proiectare pentru o conductă simplă sunt: ​​ecuația Bernoulli, ecuația de curgere Q \u003d const și formule pentru calcularea pierderilor de presiune prin frecare de-a lungul lungimii conductei și în rezistențe locale.

Atunci când se aplică ecuația Bernoulli într-un anumit calcul, pot fi luate în considerare următoarele recomandări. În primul rând, ar trebui să setați două secțiuni de proiectare și un plan de comparație în figură. Se recomandă să luați ca secțiuni:

suprafața liberă a lichidului din rezervor, unde viteza este zero, adică. V = 0;

ieșirea fluxului în atmosferă, unde presiunea în secțiunea transversală a jetului este egală cu presiunea ambientală, adică pa6c = ratm sau pis6 = 0;

secțiunea în care presiunea este setată (sau trebuie determinată) (lecturi ale unui manometru sau un manometru);

secțiunea de sub piston, unde excesul de presiune este determinat de sarcina externă.

Planul de comparație este trasat convenabil prin centrul de greutate al uneia dintre secțiunile calculate, de obicei situată mai jos (atunci înălțimile geometrice ale secțiunilor sunt 0).

Fie ca o conductă simplă de secțiune transversală constantă să fie amplasată în mod arbitrar în spațiu (Fig. 1), să aibă o lungime totală l și un diametru d și să conțină un număr de rezistențe locale. In sectiunea initiala (1-1), inaltimea geometrica este egala cu z1 si suprapresiunea p1, iar in finala (2-2), respectiv, z2 si p2. Viteza curgerii în aceste secțiuni datorită constanței diametrului conductei este aceeași și egală cu v.

Ecuația Bernoulli pentru secțiunile 1-1 și 2-2, ținând cont de , va arăta astfel:

sau

,

suma coeficienților rezistențelor locale.

Pentru comoditatea calculelor, introducem conceptul de cap de proiectare

,

٭

٭٭

Exemplu de calcul termic

Ca exemplu de calcul termic, există o casă obișnuită cu 1 etaj, cu patru camere de zi, o bucătărie, o baie, o „grădină de iarnă” și camere utilitare.

Fundație dintr-o placă monolitică de beton armat (20 cm), pereți exteriori - beton (25 cm) cu tencuială, acoperiș - tavane din grinzi de lemn, acoperiș - țigle metalice și vată minerală (10 cm)

Să desemnăm parametrii inițiali ai casei necesari pentru calcule.

Dimensiuni cladire:

• înălțimea podelei - 3 m;
• fereastră mică din față și din spate a clădirii 1470 * 1420 mm;
• fereastra fatada mare 2080*1420 mm;
• usi de intrare 2000*900 mm;
• usi spate (iesire pe terasa) 2000*1400 (700 + 700) mm.

Lățimea totală a clădirii este de 9,5 m2, lungimea este de 16 m2. Doar camerele de zi (4 unități), o baie și o bucătărie vor fi încălzite.

Pentru un calcul precis al pierderilor de căldură pe pereți, zona ferestrelor și ușilor trebuie să fie scăzută din zona pereților exteriori - acesta este un tip complet diferit de material cu propriul său. rezistenta termica

Începem prin a calcula suprafețele materialelor omogene:

• suprafata - 152 m2;
• suprafața acoperișului - 180 m2, având în vedere înălțimea mansardei 1,3 m și lățimea pistei - 4 m;
• suprafata ferestrei - 3*1,47*1,42+2,08*1,42=9,22 m2;
• suprafata usii - 2*0,9+2*2*1,4=7,4 m2.

Suprafața pereților exteriori va fi egală cu 51*3-9,22-7,4=136,38 m2.

Ne întoarcem la calculul pierderilor de căldură pe fiecare material:

• Q_podea\u003d S * ∆T * k / d \u003d 152 * 20 * 0,2 / 1,7 \u003d 357,65 W;
• Q_acoperiş\u003d 180 * 40 * 0,1 / 0,05 \u003d 14400 W;
• Q_fereastră=9,22*40*0,36/0,5=265,54W;
• Q_ușile=7,4*40*0,15/0,75=59,2W;

Și de asemenea Q_perete echivalent cu 136,38*40*0,25/0,3=4546. Suma tuturor pierderilor de căldură va fi 19628,4 W.

Ca urmare, calculăm puterea cazanului: P_cazan=Q_pierderi*S_{încălzire_cameră}*K/100=19628,4*(10,4+10,4+13,5+27,9+14,1+7,4)*1,25/100=19628,4*83,7*1,25/100=20536,2=21 kW.

Vom calcula numărul de secțiuni de calorifer pentru una dintre camere. Pentru toate celelalte, calculele sunt similare. De exemplu, o cameră de colț (în colțul din stânga, inferior al diagramei) are o suprafață de 10,4 m2.

Deci N=(100*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7)/C=(100*10.4*1.0*1.0*0.9*1.3*1.2*1.0*1.05)/180=8.5176=9.

Această cameră necesită 9 secțiuni ale unui radiator de încălzire cu o putere termică de 180 de wați.

Se trece la calculul cantității de lichid de răcire din sistem - W=13,5*P=13,5*21=283,5 l. Aceasta înseamnă că viteza lichidului de răcire va fi: V=(0,86*P*μ)/∆T=(0,86*21000*0,9)/20=812,7 l.

Ca urmare, rulajul complet al întregului volum de lichid de răcire din sistem va fi echivalent cu 2,87 ori pe oră.

1. Calculul sistemului de încălzire al unei case private: reguli și exemple de calcul
2. Calcul termic al unei clădiri: specificații și formule pentru efectuarea calculelor + exemple practice

Cum se calculează numărul și volumele optime de schimbătoare de căldură

Atunci când se calculează numărul de radiatoare necesare, ar trebui să se țină cont de materialul din care sunt fabricate. Piața oferă acum trei tipuri de calorifere metalice:

• Fontă,
• Aluminiu,
• aliaj bimetalic.

Toate au propriile lor caracteristici. Fonta și aluminiul au aceeași viteză de transfer de căldură, dar aluminiul se răcește rapid, iar fonta se încălzește lent, dar reține căldura pentru o lungă perioadă de timp. Radiatoarele bimetalice se încălzesc rapid, dar se răcesc mult mai lent decât cele din aluminiu.

Atunci când se calculează numărul de calorifere, trebuie luate în considerare și alte nuanțe:

• izolarea termică a podelei și a pereților ajută la economisirea de până la 35% din căldură,
• camera de colț este mai rece decât celelalte și are nevoie de mai multe calorifere,
• utilizarea geamurilor cu geam dublu la ferestre economisește 15% din energia termică,
• până la 25% din energia termică „pleacă” prin acoperiș.

Numărul de radiatoare de încălzire și secțiuni din ele depinde de mulți factori.

În conformitate cu normele SNiP, 100 W de căldură sunt necesare pentru a încălzi 1 m3. Prin urmare, 50 m3 vor necesita 5000 de wați. Dacă un dispozitiv bimetalic pentru 8 secțiuni emite 120 W, atunci folosind un calculator simplu calculăm: 5000: 120 = 41,6. După rotunjire, obținem 42 de calorifere.

Puteți utiliza formula aproximativă pentru calcularea secțiunilor radiatorului:

N*= S/P *100

Simbolul (*) arată că partea fracțională este rotunjită conform regulilor matematice generale, N este numărul de secțiuni, S este aria încăperii în m2 și P este puterea termică a unei secțiuni în W.

Formule

Pentru că noi, dragă cititor, nu încălcăm obținerea unei diplome în inginerie termică, nu vom începe să urcăm în junglă.

Un calcul simplificat al diametrului conductei de încălzire se efectuează conform formulei D \u003d 354 * (0,86 * Q / Dt) / v, în care:

• D este valoarea dorită a diametrului în centimetri.
• Q este sarcina termică pe secțiunea corespunzătoare a circuitului.
• Dt este delta de temperatură dintre conductele de alimentare și retur. Într-un sistem autonom tipic, este de aproximativ 20 de grade.
• v este debitul de lichid de răcire în conducte.

Se pare că nu avem suficiente date pentru a continua.

Pentru a calcula diametrul conductelor pentru încălzire, avem nevoie de:

1. Aflați cât de repede se poate mișca lichidul de răcire.
2. Învață să calculezi puterea termică a întregului sistem și a secțiunilor sale individuale.

Viteza lichidului de răcire

Trebuie să respecte o pereche de condiții la limită.

Pe de o parte, lichidul de răcire trebuie să se întoarcă în circuit de aproximativ trei ori pe oră. Într-un alt caz, delta de temperatură prețuită va crește considerabil, făcând încălzirea radiatoarelor neuniformă. În plus, la frig extrem, vom profita din plin de posibilitatea reală de a dezgheța cele mai răcoroase părți ale circuitului.

În caz contrar, viteza excesiv de mare va genera zgomot hidraulic. A adormi la sunetul apei din conducte este o placere, sa zicem, pentru un amator.

Intervalul debitelor de la 0,6 la 1,5 metri pe secundă este considerat acceptabil; împreună cu aceasta, în cele mai multe cazuri, valoarea maximă admisă este utilizată în calcule - 1,5 m / s.

Putere termala

Iată o schemă pentru calcularea acesteia pentru rezistența termică normalizată a pereților (pentru centrul țării - 3,2 m2 * C / W).

• Pentru o casă privată, 60 de wați pe metru cub de spațiu sunt luați ca putere de bază.
• La acestea se adaugă 100 de wați pentru fiecare fereastră și 200 pentru fiecare uşă.
• Rezultatul se înmulțește cu un coeficient regional în funcție de teritoriul climatic:

Temperatura medie din ianuarie	Coeficient
-40	2,0
-25	1,6
-15	1,4
-5	1
0,8

Deci, o cameră de 300 m2 cu trei uși și ferestre în Krasnodar (temperatura medie din ianuarie este de +0,6 C) va necesita (300 * 60 + (3 * 100 + 200)) * 0,8 = 14800 wați de căldură.

Pentru clădiri, a căror rezistență termică a pereților diferă semnificativ de cea normalizată, se utilizează o altă schemă simplificată: Q=V*Dt*K/860, unde:

• Q este necesarul de putere termică în kilowați.
• V - cantitatea de spațiu încălzit în metri cubi.
• Dt - diferența de temperatură între stradă și cameră la vârf de vreme rece.

Coeficient de izolare	Descrierea anvelopelor clădirii
0,6 — 0,9	Strat din spumă sau vată minerală, acoperiș izolat, geam triplu de economisire a energiei
1,-1,9	Zidarie din caramida si jumatate, geamuri termopan cu o singura camera
2 — 2,9	Cărămidă, ferestre cu rame de lemn fără izolație
3-4	Așezat într-o jumătate de cărămidă, geam într-un fir

De unde să obțineți sarcina pentru o secțiune separată a circuitului? Se calculează după volumul camerei care este încălzită de această zonă, folosind una dintre metodele de mai sus.

Calculul sistemului de incalzire

Atunci când planificați un sistem de încălzire pentru o casă privată, cel mai dificil și crucial pas este efectuarea calculelor hidraulice - trebuie să determinați rezistența sistemului de încălzire.

La urma urmei, luând pe cont propriu cum să calculeze volumul sistemului de încălzire și să planifice în continuare sistemul, puțini oameni știu că mai întâi este necesar să se realizeze unele lucrări de design grafic. În special, următorii parametri ar trebui să fie determinați și afișați pe planul sistemului de încălzire:

bilanțul termic al incintei în care vor fi amplasate dispozitivele de încălzire;
tipul celor mai potrivite aparate de încălzire și suprafețe de schimb de căldură, indicați-le pe planul preliminar al sistemului de încălzire;
cel mai potrivit tip de sistem de încălzire, alegeți configurația cea mai potrivită. De asemenea, ar trebui să creați un aspect detaliat al cazanului de încălzire, conductei.
alegeți tipul de conductă, determinați elementele suplimentare necesare pentru lucrări de înaltă calitate (supape, supape, senzori). Indicați locația lor pe schema preliminară a sistemului.
creați o diagramă axonometrică completă. Ar trebui să indice numărul de secțiuni, durata acestora și nivelul încărcăturii termice.
planificați și afișați pe diagramă circuitul principal de încălzire

În acest caz, este important să se țină cont de debitul maxim al lichidului de răcire.

Schema schematică a încălzirii

Sistem de incalzire cu doua conducte

Pentru orice sistem de încălzire, secțiunea de proiectare a conductei este segmentul pe care diametrul nu se modifică și unde are loc un flux stabil de lichid de răcire. Ultimul parametru este calculat din bilanţul termic al încăperii.

Pentru a calcula un sistem de încălzire cu două conducte, trebuie efectuată o numerotare preliminară a secțiunilor. Începe cu un element de încălzire (boiler). Toate punctele nodale ale liniei de alimentare, la care se ramifică sistemul, trebuie marcate cu majuscule.

Sistem de incalzire cu doua conducte

Nodurile corespunzătoare situate pe conductele principale prefabricate trebuie indicate prin liniuțe. Punctele de ramificație ale ramurilor instrumentelor (pe montajul nodal) sunt cel mai adesea indicate cu cifre arabe. Aceste denumiri corespund numărului etajului (în cazul în care este implementat un sistem de încălzire orizontal) sau numărului coloanei (sistem vertical). În acest caz, la joncțiunea fluxului de lichid de răcire, acest număr este indicat printr-o cursă suplimentară.

Pentru cea mai bună performanță posibilă a lucrării, fiecare secțiune trebuie numerotată.

Este important să țineți cont de faptul că numărul trebuie să fie format din două valori - începutul și sfârșitul secțiunii

echilibrare hidraulica

Echilibrarea căderilor de presiune în sistemul de încălzire se realizează prin intermediul supapelor de control și de închidere.

Echilibrarea hidraulică a sistemului se realizează pe baza:

• sarcina de proiectare (debitul de lichid de răcire în masă);
• date producătorilor de țevi privind rezistența dinamică;
• numărul de rezistențe locale din zona luată în considerare;
• caracteristicile tehnice ale fitingurilor.

Caracteristicile de instalare - cădere de presiune, montaj, capacitate - sunt stabilite pentru fiecare supapă. Ei determină coeficienții fluxului de lichid de răcire în fiecare coloană și apoi în fiecare dispozitiv.

Pierderea de presiune este direct proporțională cu pătratul debitului de lichid de răcire și se măsoară în kg/h, unde

S este produsul presiunii dinamice specifice, exprimat în Pa / (kg / h), și coeficientul redus pentru rezistența locală a secțiunii (ξpr).

Coeficientul redus ξpr este suma tuturor rezistențelor locale ale sistemului.

Determinarea debitului de lichid de răcire și a diametrelor conductelor

În primul rând, fiecare ramură de încălzire trebuie împărțită în secțiuni, începând de la capăt. Defalcarea se face in functie de consumul de apa, si variaza de la calorifer la calorifer. Aceasta înseamnă că după fiecare baterie începe o nouă secțiune, acest lucru este arătat în exemplul care este prezentat mai sus. Începem de la prima secțiune și găsim debitul masic al lichidului de răcire din acesta, concentrându-ne pe puterea ultimului încălzitor:

G = 860q/ ∆t, unde:

• G este debitul de lichid de răcire, kg/h;
• q este puterea termică a radiatorului în zonă, kW;
• Δt este diferența de temperatură în conductele de alimentare și retur, de obicei durează 20 ºС.

Pentru prima secțiune, calculul lichidului de răcire arată astfel:

860 x 2 / 20 = 86 kg/h.

Rezultatul obținut trebuie aplicat imediat diagramei, dar pentru calcule ulterioare vom avea nevoie de el în alte unități - litri pe secundă. Pentru a efectua un transfer, trebuie să utilizați formula:

GV = G /3600ρ, unde:

• GV – debitul volum al apei, l/s;
• ρ este densitatea apei, la o temperatură de 60 ºС este egală cu 0,983 kg / litru.

În aceste tabele sunt publicate valorile diametrelor țevilor din oțel și plastic, în funcție de debitul și viteza lichidului de răcire.Dacă treceți la pagina 31, atunci în tabelul 1 pentru țevi de oțel, prima coloană arată debitele în l / s. Pentru a nu face un calcul complet al conductelor pentru sistemul de încălzire al unei case frecvente, trebuie doar să selectați diametrul în funcție de debitul, așa cum se arată în figura de mai jos:

Deci, pentru exemplul nostru, dimensiunea internă a pasajului ar trebui să fie de 10 mm. Dar, deoarece astfel de țevi nu sunt folosite la încălzire, acceptăm în siguranță conducta DN15 (15 mm). O punem pe diagramă și trecem la a doua secțiune. Deoarece radiatorul următor are aceeași capacitate, nu este nevoie să aplicăm formulele, luăm debitul de apă anterior și îl înmulțim cu 2 și obținem 0,048 l / s. Din nou ne întoarcem la tabel și găsim cea mai apropiată valoare potrivită în el. În același timp, nu uitați să monitorizați viteza fluxului de apă v (m / s) astfel încât să nu depășească limitele specificate (în cifre este marcată în coloana din stânga cu un cerc roșu):

După cum puteți vedea în figură, secțiunea nr. 2 este de asemenea așezată cu o țeavă DN15. În plus, conform primei formule, găsim debitul în secțiunea nr. 3:

860 x 1,5 / 20 = 65 kg / h și convertiți-l în alte unități:

65 / 3600 x 0,983 = 0,018 l / s.

Adăugând-o la suma costurilor celor două secțiuni anterioare, obținem: 0,048 + 0,018 = 0,066 l / s și ne întoarcem din nou la tabel. Deoarece în exemplul nostru nu calculăm sistemul gravitațional, ci sistemul de presiune, atunci conducta DN15 este potrivită și de această dată pentru viteza lichidului de răcire:

Mergând în acest fel, calculăm toate secțiunile și aplicăm toate datele diagramei noastre axonometrice:

Calculul numărului de secțiuni ale dispozitivelor de încălzire

Sistemul de încălzire nu va fi eficient dacă nu se calculează numărul optim de secțiuni de radiator.Calculul incorect va duce la faptul că încăperile vor fi încălzite neuniform, cazanul va funcționa la limita capacităților sale sau, dimpotrivă, irosirea combustibilului „în gol”.

Unii proprietari cred că cu cât mai multe baterii, cu atât mai bine. Totuși, în același timp, se prelungește traseul lichidului de răcire, care se răcește treptat, ceea ce înseamnă că ultimele încăperi din sistem riscă să rămână fără căldură. Circulația forțată a lichidului de răcire rezolvă parțial această problemă. Dar nu trebuie să pierdem din vedere puterea cazanului, care pur și simplu poate „să nu tragă” sistemul.

Pentru a calcula numărul de secțiuni, aveți nevoie de următoarele valori:

• zona camerei încălzite (plus cea adiacentă, unde nu există calorifere);
• puterea unui radiator (indicată în specificația tehnică);

tine cont ca pentru 1 mp. m

spațiul de locuit va necesita 100 W de putere pentru Rusia centrală (conform cerințelor SNiP).

Suprafața camerei este înmulțită cu 100, iar cantitatea rezultată este împărțită la parametrii de putere ai radiatorului instalat.

Un exemplu pentru o camera de 25 de metri patrati. metri și puterea radiatorului 120 W: (20x100) / 185 = 10,8 = 11

Aceasta este cea mai simplă formulă, cu o înălțime nestandard a camerelor sau configurația lor complexă, sunt utilizate alte valori.

Cum se calculează corect încălzirea într-o casă privată dacă puterea radiatorului este necunoscută dintr-un motiv oarecare? În mod implicit, este luată puterea statică medie de 200 de wați. Puteți lua valorile medii ale anumitor tipuri de radiatoare. Pentru bimetalice, această cifră este de 185 W, pentru aluminiu - 190 W. Pentru fontă, valoarea este mult mai mică - 120 wați.

Dacă calculul este efectuat pentru camerele de colț, atunci rezultatul poate fi înmulțit în siguranță cu un factor de 1,2.

Etape de calcul

Este necesar să se calculeze parametrii de încălzire a unei case în mai multe etape:

• calculul pierderilor de căldură la domiciliu;
• selectarea regimului de temperatură;
• selectarea radiatoarelor de încălzire în funcție de putere;
• calculul hidraulic al sistemului;
• selectarea cazanului.

Tabelul vă va ajuta să înțelegeți ce fel de putere a radiatorului aveți nevoie pentru camera dvs.

Calculul pierderilor de căldură

Partea termotehnică a calculului se realizează pe baza următoarelor date inițiale:

• conductivitatea termică specifică a tuturor materialelor utilizate în construcția unei case private;
• dimensiunile geometrice ale tuturor elementelor clădirii.

În acest caz, sarcina termică a sistemului de încălzire este determinată de formula:
Mk \u003d 1,2 x Tp, unde

Tp - pierderea totală de căldură a clădirii;

Mk - puterea cazanului;

1,2 - factor de siguranță (20%).

Pentru clădirile individuale, încălzirea poate fi calculată folosind o metodă simplificată: suprafața totală a spațiilor (inclusiv coridoarele și alte spații nerezidențiale) este înmulțită cu puterea climatică specifică, iar produsul rezultat este împărțit la 10.

Valoarea puterii climatice specifice depinde de șantier și este egală cu:

• pentru regiunile centrale ale Rusiei - 1,2 - 1,5 kW;
• pentru sudul tarii - 0,7 - 0,9 kW;
• pentru nord - 1,5 - 2,0 kW.

O tehnică simplificată vă permite să calculați încălzirea fără a apela la ajutor costisitor din partea organizațiilor de proiectare.

Condițiile de temperatură și selecția radiatoarelor

Modul este determinat pe baza temperaturii lichidului de răcire (cel mai adesea este apă) la ieșirea cazanului de încălzire, a apei returnate în cazan, precum și a temperaturii aerului din interiorul incintei.

Modul optim, conform standardelor europene, este raportul 75/65/20.

Pentru a selecta caloriferele de încălzire înainte de instalare, trebuie mai întâi să calculați volumul fiecărei încăperi. Pentru fiecare regiune a țării noastre a fost stabilită cantitatea necesară de energie termică pe metru cub de spațiu. De exemplu, pentru partea europeană a țării, această cifră este de 40 de wați.

Pentru a determina cantitatea de căldură pentru o anumită cameră, este necesar să înmulțiți valoarea sa specifică cu capacitatea cubică și să creșteți rezultatul cu 20% (înmulțiți cu 1,2). Pe baza cifrei obținute, se calculează numărul necesar de încălzitoare. Producătorul indică puterea lor.

De exemplu, fiecare aripă a unui radiator standard din aluminiu are o putere de 150 W (la o temperatură a lichidului de răcire de 70°C). Pentru a determina numărul necesar de radiatoare, este necesar să împărțiți energia termică necesară la puterea unui element de încălzire.

Calcul hidraulic

Pentru calcul hidraulic sunt programe speciale.

Una dintre etapele costisitoare ale construcției este instalarea conductei. Este necesar un calcul hidraulic al sistemului de încălzire al unei case private pentru a determina diametrele conductelor, volumul vasului de expansiune și alegerea corectă a pompei de circulație. Rezultatul calculului hidraulic sunt următorii parametri:

• Consumul de agent termic în ansamblu;
• Pierderea presiunii vehiculului de căldură în sistem;
• Pierderea de presiune de la pompă (cazan) la fiecare încălzitor.

Cum se determină debitul lichidului de răcire? Pentru a face acest lucru, este necesar să-și înmulțiți capacitatea termică specifică (pentru apă, această cifră este de 4,19 kJ / kg * grade C) și diferența de temperatură la ieșire și la intrare, apoi împărțiți puterea totală a sistemului de încălzire la rezultat.

Diametrul conductei este selectat în funcție de următoarea condiție: viteza apei în conductă nu trebuie să depășească 1,5 m/s. În caz contrar, sistemul va face zgomot. Dar există și o limită de viteză mai mică - 0,25 m / s. Instalarea conductei necesită evaluarea acestor parametri.

Dacă această condiție este neglijată, atunci poate apărea aerisirea țevilor. Cu secțiunile selectate corespunzător, o pompă de circulație încorporată în cazan este suficientă pentru funcționarea sistemului de încălzire.

Pierderea de sarcină pentru fiecare secțiune este calculată ca produsul dintre pierderea specifică prin frecare (specificată de producătorul conductei) și lungimea secțiunii conductei. În specificațiile din fabrică, acestea sunt indicate și pentru fiecare fiting.

Alegerea cazanelor și câteva aspecte economice

Cazanul este selectat în funcție de gradul de disponibilitate a unui anumit tip de combustibil. Dacă gazul este conectat la casă, nu are sens să achiziționați combustibil solid sau electric. Dacă aveți nevoie de organizarea alimentării cu apă caldă, atunci centrala nu este aleasă în funcție de puterea de încălzire: în astfel de cazuri, se alege instalarea dispozitivelor cu două circuite cu o putere de cel puțin 23 kW. Cu o productivitate mai mică, vor oferi doar un singur punct de aport de apă.

Alegerea și instalarea dispozitivelor de încălzire

Căldura este transferată de la cazan la sediu prin intermediul dispozitivelor de încălzire. Ele sunt împărțite în:

• emițători în infraroșu;
• radiații convective (toate tipurile de radiatoare);
• convectiv (nervat).

Emițătorii cu infraroșu sunt mai puțin obișnuiți, dar sunt considerați mai eficienți, deoarece nu încălzesc aerul, ci obiectele care se află în zona emițătorului de radiator. Pentru uz casnic, sunt cunoscute încălzitoarele portabile cu infraroșu care convertesc curentul electric în radiații infraroșii.

Dispozitivele din ultimele două puncte sunt cele mai utilizate datorită calităților lor optime de consumator.

Pentru a calcula numărul necesar de secțiuni ale încălzitorului, este necesar să cunoașteți cantitatea de transfer de căldură din fiecare secțiune.

Este nevoie de aproximativ 100 W de putere pe 1 m². De exemplu, dacă puterea unei secțiuni a radiatorului este de 170 W, atunci un radiator de 10 secțiuni (1,7 kW) poate încălzi o suprafață a încăperii de 17 m². În același timp, se presupune că înălțimea implicită a tavanului nu este mai mare de 2,7 m.

Prin plasarea caloriferului într-o nișă adâncă sub pervazul ferestrei, reduceți transferul de căldură în medie cu 10%. Când este plasat deasupra unei cutii decorative, pierderile de căldură ajung la 15-20%.

Respectând reguli simple, puteți crește eficiența transferului de căldură al radiatoarelor de încălzire:

• pentru neutralizarea maxima a fluxurilor de aer rece cu aer cald, caloriferele se monteaza strict sub ferestre, pastrand o distanta intre ele de minim 5 cm.
• Centrul ferestrei și radiatorul trebuie fie să coincidă, fie să devieze cu cel mult 2 cm;
• bateriile din fiecare cameră sunt plasate orizontal la același nivel;
• distanta dintre calorifer si podea trebuie sa fie de minim 6 cm;
• între suprafața din spate a încălzitorului și perete trebuie să fie de cel puțin 2-5 cm.

Alegerea cazanelor pentru încălzirea unei case private

Încălzitoarele pe care le folosește schema de încălzire a casei pot fi de următoarele tipuri:

• nervurat sau convectiv;
• Radiativ-convectiv;
• Radiația. Încălzitoarele cu radiații sunt rareori folosite pentru a organiza un sistem de încălzire într-o casă privată.

Cazanele moderne au caracteristicile prezentate în următorul tabel:

Când încălzirea este calculată într-o casă din lemn, acest tabel vă poate ajuta într-o oarecare măsură. Când instalați dispozitive de încălzire, trebuie să respectați câteva cerințe:

• Distanța de la încălzitor la podea trebuie să fie de cel puțin 60 mm. Datorită acestei distanțe, schema de încălzire a locuinței vă va permite să curățați într-un loc greu accesibil.
• Distanța de la dispozitivul de încălzire până la pervaz trebuie să fie de minim 50 mm, astfel încât radiatorul să poată fi scos fără probleme dacă se întâmplă ceva.
• Aripioarele aparatelor de încălzire trebuie să fie amplasate în poziție verticală.
• Este de dorit să montați încălzitoare sub ferestre sau lângă ferestre.
• Centrul încălzitorului trebuie să se potrivească cu centrul ferestrei.

Dacă există mai multe radiatoare în aceeași cameră, acestea trebuie să fie amplasate la același nivel.

Determinarea pierderilor de presiune în conducte

Rezistența la pierderea de presiune în circuitul prin care circulă lichidul de răcire este determinată ca valoarea lor totală pentru toate componentele individuale. Acestea din urmă includ:

• pierderi în circuitul primar, notate cu ∆Plk;
• costurile transportatorului local de căldură (∆Plm);
• scăderea presiunii în zone speciale, numite „generatoare de căldură” sub denumirea ∆Ptg;
• pierderi în interiorul sistemului de schimb de căldură încorporat ∆Pto.

După însumarea acestor valori se obține indicatorul dorit, care caracterizează rezistența hidraulică totală a sistemului ∆Pco.

Pe lângă această metodă generalizată, există și alte modalități de a determina pierderea de sarcină în țevile din polipropilenă.Unul dintre ei se bazează pe o comparație a doi indicatori legați de începutul și sfârșitul conductei. În acest caz, pierderea de presiune poate fi calculată prin simpla scădere a valorilor sale inițiale și finale, determinate de două manometre.

O altă opțiune pentru calcularea indicatorului dorit se bazează pe utilizarea unei formule mai complexe care ia în considerare toți factorii care afectează caracteristicile fluxului de căldură. Raportul prezentat mai jos ia în considerare, în primul rând, pierderea lichidă a capului din cauza lungimii conductei.

• h este pierderea de presiune lichidă, măsurată în metri în cazul studiat.
• λ este coeficientul de rezistență hidraulică (sau frecare), determinat prin alte metode de calcul.
• L este lungimea totală a conductei deservite, care se măsoară în metri rulați.
• D este dimensiunea internă a conductei, care determină volumul debitului de lichid de răcire.
• V este debitul fluidului, măsurat în unități standard (metru pe secundă).
• Simbolul g este accelerația de cădere liberă, care este de 9,81 m/s2.

De mare interes sunt pierderile cauzate de coeficientul ridicat de frecare hidraulica. Depinde de rugozitatea suprafețelor interioare ale țevilor. Rapoartele utilizate în acest caz sunt valabile numai pentru semifabricate tubulare de formă rotundă standard. Formula finală pentru găsirea lor arată astfel:

• V - viteza de deplasare a maselor de apă, măsurată în metri/secundă.
• D - diametrul interior, care determină spațiul liber pentru mișcarea lichidului de răcire.
• Coeficientul din numitor indică vâscozitatea cinematică a lichidului.

Ultimul indicator se referă la valori constante și se regăsește conform tabelelor speciale publicate în cantități mari pe Internet.