Lämmityksen kuormituksen ja siihen liittyvien määrien

Miten laskettu lämmityskuorma lasketaan? Mitkä tekijät vaikuttavat kodin lämmön tarpeeseen? Miten valita optimaaliset lämmityslaitteet? Artikkelissa yritämme vastata näihin ja muihin kysymyksiin.

Yksityisen talon lämpöhäviöiden jakautuminen.

Helpompaa, jopa helpompaa

Tee heti varaus: tämä artikkeli on tarkoitettu yksityisten talojen ja huoneistojen omistajille, joilla on itsenäinen lämmitys. Monikerroksisten rakennusten lämmitysjärjestelmien laskentamenetelmät ovat melko monimutkaisia ​​ja niissä on otettava huomioon monet tekijät: tuuletuksen työ, tuuli nousi, rakennuksen uppoamisaste ja paljon muuta.

Jos kyseessä on pienen talon lämmitys, lämmöntuotanto on helpompi noutaa tietyllä marginaalilla. Useiden muiden akun osien hinta tuskin tuntuu tuhoisalta rakennuskustannusten taustalla.

Toimintakulut, kuitenkin asianmukaisella järjestelyllä, eivät lisäänny lainkaan: termostaatit ja kuristimet rajoittavat lämpökapasiteettia lämpiminä päivinä, kun se ei ole kysyntää.

Joten: Tavoitteenamme on oppia laskemaan lämmityksen kuormitus mahdollisimman yksinkertaisella ja ymmärrettävällä tavalla.

Mitä me ajattelemme

Meidän on opittava laskemaan:

  • Lämmön kokonaisteho (lämmittimien kokonaisteho ja autonomisen järjestelmän tapauksessa myös kattilan teho).
  • Erillinen lämmittimen teho yhden hengen huoneessa.

Lisäksi käsittelemme useita siihen liittyviä arvoja:

  • Lämmitysjärjestelmän jäähdytysnesteen määrän ja tilavuuden laskeminen.
Suljettu itsenäinen järjestelmä ei toimi ilman paisuntasäiliötä.
  • Kiertovesipumpun suorituskyvyn valinta.
  • Optimaalisen täyttöhalkaisijan valinta.

Lämmön kokonaisteho

Alueittain

Puolen vuosisataa sitten SNiP: t tarjoavat yksinkertaisimman laskentajärjestelmän, jota monet käyttävät tähän päivään saakka: 100 watin lämpöä otetaan lämmitetyn neliön neliömetriä kohti. 100 neliön talossa on 10 kW. Piste.

Yksinkertainen, ymmärrettävä ja liian epätarkka.

Syyt?

  1. Asuntoja varten kehitettiin SNiP: itä. Lämpö vuotaa huoneistossa, jota ympäröivät lämmitetyt tilat ja yksityisessä talossa, jossa on jääilmaa seinien ulkopuolella, ovat vertaansa vailla.
  2. Laskenta on oikea huoneistoissa, joiden katon korkeus on 2,5 metriä. Korkeampi katto lisää huoneen tilavuutta ja siten myös lämmön kustannuksia.
Lämmitys neliömetrin neliö tässä talossa on selvästi vaikeampaa kuin Hruštšovissa.
  1. Ikkunoiden ja ovien kautta menetetään paljon enemmän lämpöenergiaa kuin seinien läpi.
  2. Lopuksi on loogista olettaa, että Sotšin ja Jakutskin lämpöhäviöt vaihtelevat suuresti. Huoneen ja kadun välisen lämpötilan deltan nostaminen kaksinkertaistaa lämmityksen kulutuksen täsmälleen kahdesti. Fysiikka.

Tilavuuden mukaan

Tiloissa, joissa on vakioitujen lämmönkestävyys (Moskovassa - 3,19 m2 * C / W), voidaan käyttää huoneen tilavuuden lämpötehon laskentaa.

  • Lämmitettyä kerrosta kohti lämmitetään 40 wattia. Kuutiometriä yksityistä taloa ilman yhteisiä seiniä naapurissa lämmitettävissä rakennuksissa - 60.
Äärimmäisissä kerroksissa sijaitseviin kaupunkitaloihin ja huoneistoihin tehdään väliarvot.
  • Jokaisen ikkunan perusarvoon lisätään 100 wattia lämpöenergiaa. Kullekin ovelle, joka johtaa kadulle - 200.
  • Vastaanotettu teho kerrotaan alueellisella kertoimella:
alue tekijä
Krasnodar, Krim ,7-+0,9
Leningradin ja Moskovan alueet 1,2-1,3
Siberia, Kaukoitä 1,5-1,6
Chukotka, Jakutia 2.0

Laske jälleen kerran lämpöenergian tarve talolle, jonka pinta-ala on 100 neliötä, mutta nyt määrittelemme tehtävän:

parametri arvo
Kattokorkeus 3,2 m
Ikkunoiden lukumäärä 8
Kadulle menevien ovien lukumäärä 2
sijainti G. Tynda (tammikuun keskilämpötila on -28 ° C)
Talvi Tyndassa.
  1. 3,2 metrin kattojen korkeus antaa meille sisäisen tilavuuden 3,2 * 100 = 320 m3.
  2. Peruslämpöteho on 320 * 60 = 19200 wattia.
  3. Ikkunat ja ovet tekevät bitin: 19200+ (100 * 8) + (200 * 2) = 20 400 wattia.
  4. Tammikuun virkistävä kylmä pakottaa käyttämään ilmastokerrointa 1,7. 20400 * 1,7 = 34640 wattia.

Kuten on helppo nähdä, ero ensimmäisen laskelman mukaan ei ole vain suuri - se on silmiinpistävää.

Mitä tehdä, jos talon eristyksen laatu on huomattavasti parempi tai huonompi kuin rakennussäännöt edellyttävät rakennusten lämpösuojausta?

Tilavuuden ja lämmityskertoimen mukaan

Tämän tilanteen ohjeena käytetään kaavaa, jonka muoto on Q = V * Dt * K / 860, jossa:

  • Q - kilowattien lämpötehon arvostettu indikaattori.
  • V - Lämmitetyn tilan tilavuus.
  • Dt on huoneen ja kadun välisen lämpötilan delta kylmän huipulla.
  • K - kerroin rakennuksen eristysasteesta riippuen.
Sip-paneelien talo menettää ilmeisesti vähemmän lämpöä kuin tiili.

Kaksi muuttujaa edellyttävät erillisiä kommentteja.

Delta-lämpötilat otetaan määrätyn SNiP-asuinlämpötilan välillä (+18 alueille, joiden talvilämpötilat ovat alhaisemmat -31 C: een ja +20-alueille, joilla on voimakkaampia pakkasia), ja kylmimmän kuukauden keskiarvo. Keskittyminen absoluuttiseen vähimmäismäärään ei ole sen arvoinen: ennätys kylmä on harvinaista, ja pahoillani tahattomasta punasta, sää ei ole.

Painotuskerroin voidaan johtaa lähentämällä seuraavan taulukon tietoja:

Eristyskerroin Kotelorakenteet
0,6 - 0,9 Vaahto tai mineraalivilla, eristetty katto, energiansäästävä kolminkertainen lasitus
1, -1,9 Tiilinpinnoitus puolitoista tiilistä, yhden kammion kaksinkertaiset ikkunat
2 - 2.9 Muuraus, ikkunat puukehyksissä ilman eristystä
3-4 Puoliksi tiili, yksi lasitus

Toteutamme jälleen kerran talon lämpökuormituksen laskennan Tyndassa, määrittelemällä, että se on eristetty 150 mm paksuisella vaahtomuovikerroksella ja suojattu säästä kolminkertaisen ikkunan avulla.

Itse asiassa muuten modernit talot eivät ole Kaukoidän olosuhteissa rakennettu.

Maan pohjoisosien asukkaat joutuvat ottamaan talon eristyksen erittäin vakavasti.
  1. Talon lämpötilan oletetaan olevan +20 ° C.
  2. Tuntematon Internet-tietosanakirja julkaisee tammikuun keskimääräistä vähimmäismäärää. Se on -33C.
  3. Siten Dt = 53 astetta.
  4. Otamme lämmöneristyskerroin 0,7: meidän kuvaamamme lämmöneristys on lähellä tehokkuuden ylärajaa.

Q = 320 * 53 * 0,7 / 860 = 13,8 kW. Tätä arvoa kannattaa ohjata kattilaa valittaessa.

Lämmityslaitteen tehon valinta

Miten lasketaan yksittäisen huoneen kontuuriosan lämpökuorma?

Yksinkertaisesti yksinkertainen: suorita laskenta yhdellä yllä olevista kaavoista, mutta huoneen tilavuudesta. Esimerkiksi 10 m2: n huoneessa on täsmälleen 1/10 koko lämpötehosta; viimeisimmän järjestelmän mukaisen laskennan mukaan se on 1380 wattia.

Miten valita lämmitin, jolla on halutut ominaisuudet?

Yleisesti ottaen yksinkertaisesti tutkimalla havaitsemasi jäähdyttimen tai konvektorin dokumentaatio. Valmistajat ilmoittavat yleensä lämpövirtausarvon yksittäiselle osalle tai koko instrumentille.

Joidenkin bimetallisten poikkisäteilijöiden parametrit.

Nuance: lämpövirta on tavallisesti ilmoitettu 70 asteen lämpötila delta jäähdytysnesteen ja huoneen ilman välillä. Tämän delta-arvon pienentäminen puoleen aiheuttaa kaksinkertaisen tehon laskun.

Jos dokumentaatio ja valmistajan verkkosivusto eivät jostain syystä ole käytettävissä, voit käyttää seuraavia keskiarvoja:

Jäähdyttimen tyyppi Lämmön virtaus yhdelle osalle, wattia
Valurauta 140-160
Bimetalli (teräs ja alumiini) 180
alumiini 200

Meidän on myös täsmennettävä lämmönsiirtorekisterin laskenta.

Pyöreän osan vaakasuorassa putkessa se lasketaan kaavalla Q = Pi * Dn * L * k * Dt, jossa:

  • Q - lämpöteho watteina;
  • Pi on luku pi, jonka katsotaan olevan 3.1415;
  • Dн on rekisteriosan ulkohalkaisija metreinä.
  • L - putken pituus metreinä.
  • k on lämmönjohtavuuden kerroin, joka teräsputkelle on 11,63 W / m2 * C;
  • Dt - delta-lämpötila huoneen jäähdytysnesteen ja ilman välillä.

Tyypillinen rekisteri koostuu useista osista. Samaan aikaan, kaikki, lukuun ottamatta ensimmäistä, ovat lämpimän ilman ylävirtauksessa, mikä vähentää Dt-parametria ja vaikuttaa suoraan lämmönsiirtoon. Siksi toista ja muuta osaa varten käytetään ylimääräistä kerrointa 0,9.

Noudattakaamme esimerkkiä tästä laskelmasta.

Lasketaan neljän osion rekisterin, jonka pituus on kolme metriä, lämpökapasiteetti, joka on valmistettu putkesta, jonka ulkohalkaisija on 208 mm, jäähdytysnesteen lämpötilassa 70 astetta ja ilman lämpötila 20 asteen huoneessa.

Neljän rivin lämmitysrekisteri.
  1. Ensimmäisen osan teho on 3,1415 * 0,208 * 3 * 11,63 * 50 = 1140 wattia (pyöristettynä kokonaislukuun).
  2. Toisen ja muiden osien teho on 1140 * 0,9 = 1026 wattia.
  3. Rekisterin lämmön kokonaisteho on 1140+ (1026 * 3) = 4218 wattia.

Paisuntasäiliön kapasiteetti

Tämä on yksi parametreista, jotka on laskettava itsenäisessä lämmitysjärjestelmässä. Paisuntasäiliön on oltava kylmäaineen yläpuolella lämpölaajenemisen aikana. Hinta riittämättömästä tilavuudesta - turvaventtiilin jatkuva toiminta.

Kuitenkin: säiliön yliarvostetulla tilavuudella ei ole kielteisiä seurauksia.

Laskelman yksinkertaisimmassa versiossa säiliö otetaan 10%: iin piirissä olevasta jäähdytysnesteen kokonaismäärästä. Miten selvittää jäähdytysnesteen määrä?

Tässä muutamia yksinkertaisia ​​ratkaisuja:

  • Järjestelmä on täynnä vettä, jonka jälkeen se sulautuu mihin tahansa mittatilaan.
  • Lisäksi tasapainotetussa järjestelmässä jäähdytysnesteen tilavuus litroissa on noin 13 kertaa kattilan teho kilowatteina.
Kattilan tehon on vastattava jäähdytysnesteen määrää.

Monimutkaisempi (mutta myös tarkempi) säiliön laskentakaava näyttää tältä:

V = (Vt x E) / D.

Siinä:

  • V on säiliön vaadittu tilavuus litroina.
  • Vt on jäähdytysnesteen tilavuus litroina.
  • E on jäähdytysnesteen laajennuskerroin piirin maksimilämpötilassa.
  • D - säiliön hyötysuhde.

Ja tässä tapauksessa pari parametria tarvitaan kommentteja.

Veden laajenemiskerroin, joka toimii useimmiten jäähdytysnesteenä, kun sitä kuumennetaan + 10C: n alkulämpötilasta, voidaan ottaa seuraavasta taulukosta:

Lämmitys, C Laajennus%
30 0,75
40 1.18
50 1,68
60 2,25
70 2,89
80 3,58
90 4,34
100 5,16

Hyödyllisiä: vesi-glykoli -seoksia, joita käytetään lämmityspiirien jäätymisenestoaineena, levitä kuumennettaessa hieman vahvemmaksi. Ero saavuttaa 0,45%, kun sitä kuumennetaan 100 asteen 30% glykoliliuokseen.

Valokuvassa - lämmitysjärjestelmän pakkasneste.

Paisuntasäiliön hyötysuhdekerroin lasketaan seuraavalla kaavalla: D = (Pv - Ps) / (Pv + 1).

Siinä:

  • Pv on suurin sallittu käyttöpaine piirissä. Se on asetettu käynnistämään turvaventtiili. Yleensä se valitaan 2,5 ilmakehän verran.
  • Ps - säiliön latauspaine. Se vastaa yleensä vesipylvään korkeutta säiliön yläpuolella olevassa piirissä. Esimerkiksi lämmitysjärjestelmässä, jossa toisessa kerroksessa olevien lämpöpattereiden yläosa nousee kellariin asennetun säiliön yläpuolelle, 5 metriä, säiliöön kohdistetaan 0,5 ilmakehän paine (joka vastaa viiden metrin päätä).

Esimerkiksi tehdään säiliön laskenta seuraaviin olosuhteisiin:

  • Jäähdytysnesteen tilavuus piirissä on 400 litraa.
  • Lämmönsiirtäjä - vesi, jota lämmittää kattilassa 10 - 70 astetta.
  • Turvaventtiili on 2,5 kgf / cm2.
  • Paisuntasäiliö täytetään ilmalla 0,5 kgf / cm2: n paineeseen.

joten:

  1. Säiliön hyötysuhde on (2,5-0,5) / (2,5 + 1) = 0,57.
Säiliön hyötysuhteen laskennan sijasta voidaan ottaa taulukosta.
  1. Veden laajenemiskerroin, kun sitä kuumennetaan 60 asteessa, on 2,25% tai 0,0225.
  2. Säiliön tilavuuden on oltava vähintään 400 * 0,0225 / 0,57 = 16 (pyöristetty lähimpään arvoon säiliön kokoluokasta) litraa.

pumppu

Miten valita optimaalinen paine ja pumppu?

Kaikki paineet ovat yksinkertaisia. Sen vähimmäisarvo 2 metriä (0,2 kgf / cm2) riittää kohtuullisen pituuden ääriviivaan.

Viite: asuinrakennuksen lämmitysjärjestelmä eroaa seoksen ja täsmälleen kahden metrin paluuvirran välillä.

Seosta (oikeassa yläkulmassa) ja paluuvirtauksessa (pohjassa) oleva ero ei tallennu millään mittarilla.

Suorituskyky voidaan laskea yksinkertaisimman järjestelmän mukaan: koko kontuurin tilavuuden tulisi kääntyä noin kolme kertaa tunnissa. Niinpä edellä mainitun 400 litran jäähdytysaineen määrän osalta lämmitysjärjestelmän kiertopumpun kohtuullisen vähimmäisominaisuuden tulisi olla 0,4 * 3 = 1,2 m3 / tunti.

Piirin yksittäisissä osissa, joissa on oma pumppu, sen suorituskyky voidaan laskea kaavalla G = Q / (1,163 * Dt).

Siinä:

  • G - arvostettu suorituskykyarvo kuutiometreinä tunnissa.
  • Q on lämmitysjärjestelmän jakson lämpöteho kilowatteina.
  • 1,163 - veden keskimääräinen lämpökapasiteetti.
  • Dt on syöttö- ja paluulinjojen lämpötilaero Celsius-asteina.

Vihje: autonomisissa järjestelmissä se on yleensä 20 astetta.

Niinpä piirissä, jonka lämpöteho on 5 kilowattia 20 asteen deltassa virtauksen ja paluuvirran välillä, tarvitaan pumppu, jonka kapasiteetti on vähintään 5 / (1,163 * 20) = 0,214 m3 / h.

Pumpun parametrit on yleensä merkitty sen etikettiin.

Putken halkaisija

Miten valita optimaalinen täyttöhalkaisija piirissä, jolla on tunnettu lämpöteho?

Kaava D = 354 * (0,86 * Q / Dt) / v auttaa tässä.

Siinä:

  • D on putken sisähalkaisija senttimetreinä.
  • Q on piirin lämpöteho kilowatteina.
  • Dt on virtauksen ja paluuputken välinen delta-lämpötila. Muista, että tyypillinen Dt-arvo itsenäiselle lämmitysjärjestelmälle on 20 C.
  • v - virtausnopeus. Sen arvot ovat 0,6-1,5 m / s. Alemmilla nopeuksilla piirin ensimmäisen ja viimeisen lämpöpatterin välinen lämpötilaero kasvaa; korkeammilla tasoilla hydraulinen kohina tulee havaittavaksi.

Lasketaan vähimmäisläpimitta pahamaineiselle ääriviivalle, jonka kapasiteetti on 5 kW veden nopeudella putkissa 1 m / s.

D = 354 * (0,86 * 5/20) / 1 = 4,04 mm. Käytännön puolella tämä tarkoittaa sitä, että voit ottaa putkia, joiden koko on mahdollisimman pieni, eikä pelkää hitaasti liikkeessä.

Älä unohda, että laskimme sisäisen halkaisijan. Muoviputket on merkitty ulkopinnalla.

johtopäätös

Toivomme, että kaavojen ja kuivien numeroiden runsaus ei ole väsynyt arvostetusta lukijasta. Kuten tavallista, liitteenä oleva video tarjoaa hänelle lisätietoja. Onnea!

Add a comment