Lämmityksen kuormitus ja muut suunnitteluparametrit:

Tämän artikkelin aiheena on lämmityksen kuormituksen määrittäminen ja muut parametrit, jotka on laskettava itsenäiselle lämmitysjärjestelmälle. Materiaali keskittyy lähinnä yksityisten talojen omistajiin, kaukana lämpötekniikasta ja tarvitsevat yksinkertaisimmat kaavat ja algoritmit.

Joten mene.

Redundanssi ja tarkka laskenta

Alusta alkaen on tarpeen määritellä yksi laskentatarkkuus: lattian, katon ja seinien kautta tapahtuvan lämpöhävikin absoluuttiset tarkat arvot, jotka lämmitysjärjestelmän on kompensoitava, on lähes mahdotonta laskea. Voit puhua vain tietystä arvioiden luotettavuudesta.

Syynä on, että liian monet tekijät vaikuttavat lämpöhäviöön:

• Päällysteiden ja kaikkien viimeistelymateriaalien kerrosten lämmönkestävyys.
• Kylmäsiltojen läsnäolo tai puuttuminen.
• Tuuli nousi ja talon sijainti maastossa.
• Ilmanvaihto (joka taas riippuu jälleen tuulen voimasta ja suunnasta).
• Ikkunoiden ja seinien eristysaste.

On hyviä uutisia. Käytännössä kaikissa nykyaikaisissa lämmityskattiloissa ja hajautetuissa lämmitysjärjestelmissä (lämmitetyt lattiat, sähkö- ja kaasukonvektorit jne.) Toimitetaan termostaatit, jotka mittaavat lämmönkulutusta huoneenlämmöstä riippuen.

Käytännön puolella tämä tarkoittaa, että ylimääräinen lämpöteho vaikuttaa vain lämmitystilaan: esimerkiksi 5 kWh lämpöä ei anneta yhden tunnin jatkuvan käytön aikana 5 kW: n teholla, vaan 50 minuutin käytön aikana 6 kW: n teholla. Seuraavat 10 minuuttia kattilassa tai muussa lämmityslaitteessa on valmiustilassa, kuluttamatta sähköä tai energiaa.

Siksi: lämpökuorman laskennassa meidän tehtävämme on määrittää sen vähimmäisarvo.

Ainoa poikkeus yleissäännöstä liittyy klassisten kiinteiden polttoaineiden kattiloiden toimintaan, ja se johtuu siitä, että niiden lämmöntuotannon väheneminen liittyy vakavaan tehokkuuden laskuun polttoaineen puutteellisen polttamisen vuoksi. Ongelma ratkaistaan ​​asentamalla lämpöakku piiriin ja työntämällä lämmityslaitteet lämpöpäillä.

Sytyttämisen jälkeen kattila toimii täydellä teholla ja mahdollisimman tehokkaasti, kunnes kivihiili tai polttopuu on täysin palanut; sitten kertynyt lämpöakku kuluttaa lämpöä huoneen optimaalisen lämpötilan ylläpitämiseen.

Useimmat muut laskettavat parametrit sallivat myös jonkin verran redundanssia. Tästä huolimatta - artikkelin asiaankuuluvissa osissa.

Luettelo parametreista

Joten, mitä meidän pitäisi todella harkita?

• Talon lämmitykseen kohdistuva kokonaislämpökuorma. Se vastaa kattilan vähimmäistehoa tai hajautetun lämmitysjärjestelmän laitteiden kokonaistehoa.
• Lämmön tarve erillisessä huoneessa.
• Säteilylämmittimen osien lukumäärä ja tietyn lämmöntuotannon arvoa vastaavan rekisterin koko.

Huomaa: valmiiden lämmittimien (konvektorien, levylämmittimien jne.) Osalta valmistajat ilmoittavat yleensä täydellisen lämpötehon mukana seuraavissa asiakirjoissa.

• Putkilinjan halkaisija, joka kykenee veden lämmittämiseksi aikaansaamaan tarvittavan lämpövirran.
• Kiertovesipumpun parametrit, jotka käyttävät jäähdytysnestettä piirissä määritellyillä parametreilla.
• Paisuntasäiliön koko jäähdytysnesteen lämpölaajenemisen kompensoimiseksi.

Mennään kaavoihin.

Lämpökuorma

Yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka vaikuttavat sen arvoon, on talon eristysaste. SNiP 23-02-2003, joka säätelee rakennusten lämpösuojausta, normalisoi tämän tekijän, mikä johtaa suositeltaviin arvoihin kotelointirakenteiden kullekin alueelle.

Esitämme kaksi tapaa tehdä laskutoimituksia: rakennuksille, jotka ovat SNiP 23-02-2003: n mukaisia, ja taloille, joissa ei ole standardoitua lämpövastusta.

Normaalinen lämmönkestävyys

Tässä tapauksessa lämpötehon laskemista koskevat ohjeet näyttävät tältä:

• Perusarvoksi katsotaan 60 wattia talon koko (mukaan lukien seinät) tilavuutta kohti.
• Tähän arvoon lisätään lisäksi jokaisen ikkunan osalta 100 wattia lämpöä.. Jokaiselle kadulle menevälle ovelle - 200 wattia.

• Lisätekijää käytetään kompensoimaan kylmillä alueilla kasvavia tappioita.

Suorittakaamme esimerkiksi esimerkki 12 * 12 * 6 metrin mittaisesta talosta, jossa on kaksitoista ikkunaa ja kaksi ovea Sevastopolissa sijaitsevaan kadulle (tammikuun keskilämpötila on + 3C).

1. Lämmitetty tilavuus on 12 * 12 * 6 = 864 kuutiometriä.
2. Peruslämpöteho on 864 * 60 = 51 840 wattia.
3. Ikkunat ja ovet kasvavat hieman: 51840+ (12 * 100) + (2 * 200) = 53440.
4. Poikkeuksellisen leuto ilmasto, joka johtuu meren läheisyydestä, pakottaa käyttämään alueellista kerrointa 0,7. 53440 * 0,7 = 37408 wattia. Se on tällä arvolla, ja voit navigoida.

Normaali lämmönkestävyys

Mitä tehdä, jos kodin eristyksen laatu on huomattavasti parempi tai huonompi kuin suositellaan? Tällöin lämpökuormituksen arvioimiseksi voidaan käyttää muotoa Q = V * Dt * K / 860.

Siinä:

• Q - arvokas lämpöteho kilowatteina.
• V - lämmitetty tilavuus kuutiometreinä.
• Dt on kadun ja talon välinen lämpötilaero. Yleensä sisäpuolella suositeltavan SNiP-arvon (+18 - + 22С) ja kadun keskimääräisen minimilämpötilan välillä on kulunut viime vuosien keskiarvo.

Selventää: luottaa absoluuttiseen vähimmäismäärään periaatteessa oikein; Tämä merkitsee kuitenkin kohtuuttomia kustannuksia kattilalle ja lämmityslaitteille, joiden koko kapasiteetti on kysynnässä vain muutaman vuoden välein. Laskettujen parametrien vähäisen aliarvioinnin hinta on tietty lämpötilan lasku huoneessa kylmän sään huipussa, joka voidaan helposti kompensoida kytkemällä lisälämmittimet päälle.

• K - eristyskerroin, joka voidaan ottaa alla olevasta taulukosta. Kertoimen väliarvot johdetaan likiarvolla.

Toistetaan Sevastopolissa sijaitsevan talomme laskelmat, joissa ilmoitetaan, että sen seinät ovat 40 cm: n paksuisia muurauskiviä (huokoinen sedimentti), jossa ei ole ulkoista viimeistelyä, ja lasit on valmistettu yksivärisistä ikkunoista.

1. Lämmöneristyskertoimen oletetaan olevan 1,2.
2. Laskimme talon tilavuuden aikaisemmin; se on 864 m3.
3. Sisäisen lämpötilan oletetaan olevan yhtä suuri kuin suositeltu SNiP alueilla, joiden huippulämpötila on alhaisempi kuin -31С +18 astetta. Tiedot keskimääräisestä vähimmäismäärästä pyytävät ystävällisesti maailmankuulua Internet-tietosanakirjaa: se on -0,4C.
4. Laskennalla on siis Q = 864 * (18 - -0,4) * 1,2 / 860 = 22,2 kW.

Kuten on helppo nähdä, laskenta antoi tuloksen, joka poikkeaa ensimmäisestä algoritmista saadusta tuloksesta puolitoista kertaa. Syynä on ensinnäkin se, että keskimääräinen minimi, jota käytämme, eroaa huomattavasti absoluuttisesta vähimmäisarvosta (noin -25 ° C). Lämpötilan delta-arvon nostaminen puolitoista kertaa täsmälleen samaan aikaan lisää rakennuksen arvioitua lämmön kysyntää.

Gcal

Laskettaessa rakennuksen tai huoneen vastaanottaman lämpöenergian määrää sekä kilowattituntia käytetään toista arvoa - gigacalorie. Se vastaa lämpöä, joka tarvitaan 1000 tonnin veden lämmittämiseen 1 asteessa 1 ilmakehän paineessa.

Miten lasketaan lämpöenergian kilowatteja kulutetun lämmön gigakaloreissa? Se on yksinkertaista: yksi gigacalorie on 1162,2 kW / h. Näin ollen suurin lämmönlähtöteho 54 kW, lämmityksen maksimitunninopeus on 54 / 1162,2 = 0,046 Gcal * tunti.

Se on hyödyllistä: paikallisviranomaiset säätelevät kullekin maan alueelle gigcalorian lämmönkulutusta neliömetriä kohti. Venäjän federaation keskiarvo on 0,0342 Gcal / m2 kuukaudessa.

huone

Miten lasketaan lämmön tarve yhdelle huoneelle? Tässä käytetään samoja laskentajärjestelmiä kuin koko talon osalta, yhdellä muutoksella. Jos huoneeseen liittyy lämmitetty huone, jossa ei ole omia lämmityslaitteita, se sisältyy laskentaan.

Joten jos 1,2 * 4 * 3 metrin mittainen käytävä liittyy 4 * 5 * 3 metrin mittaiseen huoneeseen, lämmittimen lämmitysteho lasketaan tilavuudelle 4 * 5 * 3 + 1,2 * 4 * 3 = 60 + 14, 4 = 74,4 m3.

Lämmityslaitteet

Säteilylämmittimet

Yleensä lämpövirtausta kohden koskevat tiedot löytyvät aina valmistajan verkkosivuilta.

Jos se on tuntematon, voit luottaa seuraaviin likimääräisiin arvoihin:

• Valurautaosa - 160 wattia.
• Bimetalliosa - 180 wattia.
• Alumiiniosa - 200 wattia.

Kuten aina, on useita hienovaraisuuksia. Jäähdyttimen sivuttaisliitännässä, jossa on 10 tai useampia osia, lämpötilan vaihtelu lineaarisen proksimaalin ja päätyosien välillä on varsin merkittävä.

Muuten: vaikutus tulee olemattomaksi, jos vuori on liitetty vinosti tai alhaalta alas.

Lisäksi lämmittimien valmistajat määrittelevät yleensä tehon erittäin spesifiselle lämpötila-deltalle jäähdyttimen ja ilman välillä, joka on 70 astetta. Lämpövirran riippuvuus Dt: stä on lineaarinen: jos akku on 35 astetta kuumempi kuin ilma, akun lämpöteho on täsmälleen puolet ilmoitetusta.

Esimerkiksi kun huoneen lämpötila on + 20 ° C ja jäähdytysnesteen lämpötila on + 55 ° C, standardikoon alumiiniosan teho on 200 / (70/35) = 100 wattia. Jotta voima olisi 2 kW, tarvitset 2000/100 = 20 osaa.

rekisterit

Itse tehdyt rekisterit erottuvat lämmityslaitteiden luettelosta.

Valmistajat ilmeisistä syistä eivät voi määrittää lämpökapasiteettiaan; se on kuitenkin helppo laskea itse.

• Rekisterin ensimmäiselle osalle (vaakasuora putki, jolla on tunnetut mitat) teho on yhtä suuri kuin sen ulkohalkaisijan ja pituuden mittainen metri, jäähdytysnesteen ja ilman lämpötilojen delta asteina ja vakio kerroin 36,5356.
• Seuraaville osille, jotka ovat lämpimän ilman ylävirtauksessa, käytetään lisäkerrointa 0,9.

Analysoimme toisen esimerkin - laskemme neljän rivin rekisterin, jonka halkaisija on 159 mm, pituus 4 metriä ja lämpötila 60 astetta, lämpövirta huoneessa, jonka sisäinen lämpötila on + 20 ° C.

1. Delta-lämpötila on tapauksessamme 60-20 = 40 ° C.
2. Muutamme putken halkaisijan metreiksi. 159 mm = 0,159 m.
3. Laske ensimmäisen osan lämpöteho. Q = 0,159 * 4 * 40 * 36,5356 = 929,46 wattia.
4. Jokaista seuraavaa osaa varten teho on 929,46 * 0,9 = 836,5 wattia.
5. Kokonaisteho on 929,46 + (836,5 * 3) = 3500 (pyöristetty) wattia.

Putkilinjan halkaisija

Miten määritetään putken täyttö- tai vuorauksen sisähalkaisijan vähimmäisarvo lämmityslaitteeseen? Emme nouse villiinsä ja käytä lopputuloksia sisältävää taulukkoa 20 asteen virtaus- ja paluuvirtauksen väliseen eroon. Tämä arvo on tyypillinen autonomisille järjestelmille.

Jäähdytysnesteen suurin virtausnopeus ei saa ylittää 1,5 m / s, jotta vältetään melu; useammin suunnattu nopeuteen 1 m / s.

Esimerkiksi 20 kW: n kattilan täytteen minimiläpimitta 0,8 m / s virtausnopeudella on 20 mm.

Huomaa: sisähalkaisija on lähellä teräsputken kauko-ohjainta (ehdollinen kulku). Muovi- ja metalli-muoviputket on yleensä merkitty ulkohalkaisijalla, joka on 6-10 mm suurempi kuin sisähalkaisija. Siten polypropeeniputkella, jonka koko on 26 mm, on sisähalkaisija 20 mm.

Kiertopumppu

Pumpun kaksi parametria ovat meille tärkeitä: sen pää ja suorituskyky. Yksityisessä talossa, mikä tahansa kohtuullinen pituinen piiri, halvimpien pumppujen vähimmäispaine on 2 metriä (0,2 kgf / cm2): tämä eroarvo kiertää kerrostalojen lämmitysjärjestelmän.

Vaadittu suorituskyky lasketaan kaavalla G = Q / (1,163 * Dt).

Siinä:

• G - tuottavuus (m3 / tunti).
• Q on sen piirin teho, jossa pumppu on asennettu (KW).
• Dt on suorien ja paluuputkien välinen lämpötilaero asteina (erillisessä järjestelmässä, tyypillinen arvo Dt = 20C).

Piirissä, jonka lämpökuorma on 20 kilowattia, standardilämpötila-delta, suunnittelukapasiteetti on 20 / (1,163 * 20) = 0,86 m3 / tunti.

Paisuntasäiliö

Yksi parametreista, jotka on laskettava itsenäiselle järjestelmälle, on paisuntasäiliön tilavuus.

Tarkka laskelma perustuu melko pitkään parametrien sarjaan:

• Jäähdytysnesteen lämpötila ja tyyppi. Laajentumiskerroin ei riipu pelkästään akkujen lämmitysasteesta, vaan myös siitä, mitä ne täyttyvät: vesi-glykoliseokset laajenevat enemmän.
• Suurin käyttöpaine järjestelmässä.
• Säiliön latauspaine riippuu puolestaan ​​piirin hydrostaattisesta paineesta (piirin ylemmän pisteen korkeus paisuntasäiliön yläpuolella).

On kuitenkin olemassa yksi vivahteisto, joka mahdollistaa laskennan huomattavan yksinkertaistamisen. Jos säiliön tilavuuden aliarviointi johtaa parhaiten turvaventtiilin jatkuvaan toimintaan ja pahimmillaan - piirin tuhoutumiseen, sen ylimääräinen tilavuus ei vahingoita mitään.

Siksi säiliö otetaan yleensä siirtymään, joka on yhtä suuri kuin 1/10 järjestelmän jäähdytysnesteen kokonaismäärästä.

Vinkki: selvittääksesi piirin äänenvoimakkuuden, se riittää täyttämään sen vedellä ja tyhjentämään sen mittausastiaan.

johtopäätös

Toivomme, että edellä mainitut laskentamenetelmät yksinkertaistavat lukijan elämää ja vapauttavat hänet monista ongelmista. Kuten tavallista, artikkeliin liitetty video tarjoaa lisätietoja.

Onnea!