Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Dizajn i toplinski proračun sustava grijanja je obavezna faza uređenja grijanja kuće. Glavni zadatak računskih mjera je utvrđivanje optimalnih parametara kotla i radijatorskog sustava.

Slažem se, na prvi pogled može se činiti da je izračun toplinske tehnike samo od strane inženjera. Međutim, nije sve tako teško. Poznavajući algoritam djelovanja, ispasti će samostalno obaviti potrebne izračune.

Članak detaljno opisuje postupak izračuna i daje sve potrebne formule. Za bolje razumijevanje pripremili smo primjer termalnog računanja za privatnu kuću.

Toplinski proračun grijanja: opći poredak

Klasični toplinski izračun sustava grijanja je konsolidirani tehnički dokument koji sadrži obvezne standardne metode proračuna.

No, prije nego što proučite ove izračune glavnih parametara, morate odlučiti o konceptu samog sustava grijanja.

Proračuni i kompetentno projektiranje autonomnih krugova grijanja potrebni su za odabir opreme koja može grijati kuću određenog područja Izračuni su napravljeni s obzirom na najhladniji mjesec u godini, tj. za razdoblje maksimalnog opterećenja sustava U izračunima se uzimaju u obzir gubici koji se javljaju kroz otvore prozora i vrata, kao i kroz ventilacijski sustav povezan s ulicom. Uvijek se uzimaju u obzir toplinska svojstva građevinskih konstrukcija, čiji je zadatak očuvanje topline Nezavisni sustav grijanja u privatnoj kući mora se nositi s zagrijavanjem zraka koji ulazi kroz otvore za vrijeme ventilacije i kroz otvorena vrata. Kotao neovisnog sustava grijanja mora se nositi s oporavkom gubitka topline. Njegova snaga trebala bi omogućiti održavanje temperature u kući + 20ºS Nakon određivanja optimalne snage kotla odaberite najprikladniju jedinicu za učinkovitost i operativne troškove Za sustave s pokretima s prisilnom rashladnom tekućinom provode se hidraulički proračuni za odabir crpke i optimalnog promjera cijevi

Sustav grijanja karakteriziran je prisilnim protokom i nenamjernim rasipanjem topline u prostoriji.

Glavni zadaci proračuna i projektiranja sustava grijanja:

  • najpouzdanije odrediti gubitak topline;
  • odrediti broj i uvjete uporabe rashladnog sredstva;
  • najtočnije biraju elemente proizvodnje, kretanja i oslobađanja topline.

Pri izgradnji sustava grijanja potrebno je u početku prikupiti različite podatke o prostoriji / zgradi u kojoj će se koristiti sustav grijanja. Nakon što izračunate toplinske parametre sustava, analizirajte rezultate aritmetičkih operacija.

Na temelju dobivenih podataka, komponente sustava grijanja odabiru se naknadnom kupnjom, instalacijom i puštanjem u pogon.

Grijanje je višekomponentni sustav koji osigurava odobrene temperaturne uvjete u sobi / zgradi. To je zaseban dio komunikacijskog kompleksa modernog stana.

Važno je napomenuti da je ova metoda toplinskog izračuna vam omogućuje da prilično točno izračunati veliki broj količina koje specifično opisuju budući sustav grijanja.

Kao rezultat toplinskog izračuna bit će dostupne sljedeće informacije:

  • broj toplinskih gubitaka, snaga kotla;
  • broj i vrstu radijatora za svaku sobu posebno;
  • hidrauličke karakteristike cjevovoda;
  • volumen, brzina rashladnog sredstva, snaga toplinske crpke.

Toplinski izračun nije teoretska skica, već vrlo točni i razumni rezultati, koji se preporučuju u praksi pri odabiru komponenti sustava grijanja.

Standardi temperaturnih uvjeta soba

Prije izvođenja bilo kakvih izračuna parametara sustava potrebno je najmanje znati redoslijed očekivanih rezultata, kao i standardizirane karakteristike nekih tabličnih vrijednosti koje je potrebno zamijeniti formulama ili ih voditi.

Nakon izvođenja izračuna parametara s takvim konstantama, moguće je biti siguran u pouzdanost željenog dinamičkog ili konstantnog parametra sustava.

Za prostore različitih namjena postoje referentni standardi za temperaturne režime stambenih i nestambenih prostora. Ti su standardi ugrađeni u tzv. GOST.

Za sustav grijanja jedan od takvih globalnih parametara je sobna temperatura, koja bi trebala biti konstantna bez obzira na razdoblje godine i uvjete okoline.

Prema propisima sanitarnih normi i pravila postoje razlike u temperaturi u odnosu na ljetni i zimski period godine. Temperaturno stanje prostorije u ljetnoj sezoni je u nadležnosti klimatizacijskog sustava, a načelo izračuna je opisano u ovom članku.

No, temperatura zraka u prostoriji zimi osigurava sustav grijanja. Stoga nas zanimaju temperaturni rasponi i njihova odstupanja za zimsku sezonu.

Većina regulatornih dokumenata navodi sljedeće temperaturne raspone koji omogućuju osobi da se udobno smjesti u prostoriju.

Za nestambeni ured do 100 m 2 :

  • 22-24 ° C - optimalna temperatura zraka;
  • 1 ° S - dopušteno osciliranje.

Za poslovne prostore s površinom većom od 100 m 2 temperatura je 21-23 ° C. Za ne-stambene industrijske vrste rasponi temperatura uvelike variraju ovisno o namjeni prostora i uspostavljenim standardima zaštite na radu.

Svaka osoba ima "ugodnu" sobnu temperaturu. Netko voli biti vrlo topao u sobi, netko je ugodan kada je soba cool - sve je sasvim individualno

S obzirom na stambene prostore: stanove, privatne kuće, imanja, itd. Postoje određeni temperaturni rasponi koji se mogu prilagoditi ovisno o željama stanovnika.

A ipak za specifične prostore apartmana i kuće imamo:

  • 20-22 ° S - život, uključujući djecu, soba, tolerancija ± 2 ° S -
  • 19-21 ° S - kuhinja, WC, tolerancija ± 2 ° S;
  • 24-26 ° S - kupaonica, tuš, bazen, tolerancija ± 1 ° C;
  • 16-18 ° S - hodnici, hodnici, stubišta, spremišta, tolerancija + 3 ° S

Važno je napomenuti da postoji nekoliko osnovnih parametara koji utječu na temperaturu u prostoriji i koji se moraju voditi pri izračunu sustava grijanja: vlažnost (40-60%), koncentracija kisika i ugljičnog dioksida u zraku (250: 1), brzina zraka mase (0, 13-0, 25 m / s), itd.

Izračun gubitka topline u kući

Prema drugom zakonu termodinamike (školska fizika), nema spontanog prijenosa energije iz manje zagrijanih na više grijane mini- ili makro-objekte. Poseban slučaj ovog zakona je "želja" stvaranja temperaturne ravnoteže između dva termodinamička sustava.

Na primjer, prvi sustav je okruženje s temperaturom od -20 ° C, drugi sustav je zgrada s unutarnjom temperaturom od + 20 ° S. Prema gornjem zakonu, ova dva sustava nastojat će se uravnotežiti kroz razmjenu energije. To će se dogoditi gubitkom topline iz drugog sustava i hlađenjem u prvom.

Definitivno možemo reći da temperatura okoline ovisi o geografskoj širini na kojoj se nalazi privatna kuća. Temperaturna razlika utječe na količinu topline koja curi iz zgrade (+)

Gubitak topline znači nehotično oslobađanje topline (energije) iz nekog objekta (kuće, stana). Za običan stan taj proces nije toliko “uočljiv” u usporedbi s privatnom kućom, budući da se stan nalazi u zgradi i “susreće” se s drugim stanovima.

U privatnoj kući, kroz vanjske zidove, pod, krov, prozore i vrata, u određenom ili drugom stupnju, toplina „izlazi“.

Znajući veličinu gubitka topline za najnepovoljnije vremenske uvjete i karakteristike ovih uvjeta, moguće je točno izračunati snagu sustava grijanja.

Dakle, količina topline koja curi iz zgrade izračunava se po sljedećoj formuli:

Q = Q kat + Q zid + Q prozor + Q krov + Q vrata + … + Q i, gdje

Qi je količina gubitka topline iz jedinstvene vrste omotača zgrade.

Svaka komponenta formule izračunava se po formuli:

Q = S * /T / R, gdje

  • Q - propuštanje topline, V;
  • S - površina određene vrste građevine, kvadratna. m;
  • IsT je temperaturna razlika između okolnog zraka i zatvorenog prostora, ° C;
  • R - toplinski otpor određene vrste konstrukcije, m 2 * ° C / W.

Preporučuje se da se sama količina toplinskog otpora za stvarno postojeće materijale uzme iz pomoćnih stolova.

Osim toga, toplinska otpornost može se dobiti korištenjem sljedećeg odnosa:

R = d / k, gdje

  • R - toplinski otpor, (m 2 * K) / W;
  • k je koeficijent toplinske vodljivosti materijala, W / (m2 * K);
  • d je debljina ovog materijala, m.

U starim kućama s vlažnim krovom propuštaju se topline kroz gornji dio zgrade, odnosno kroz krov i potkrovlje. Provođenje aktivnosti za izolaciju stropa ili toplinske izolacije mansardnog krova riješilo je ovaj problem.

Ako zagrijete prostor potkrovlja i krov, onda se ukupni gubitak topline iz kuće može značajno smanjiti

U kući postoji nekoliko vrsta gubitaka topline kroz pukotine u konstrukcijama, ventilacijski sustav, kuhinjska napa, otvaranje prozora i vrata. No, uzimajući u obzir njihov obujam nema smisla, budući da oni čine ne više od 5% od ukupnog broja glavnih istjecanja topline.

Određivanje snage kotla

Kako bi se poduprla razlika u temperaturi između okoliša i temperature unutar kuće, potreban je autonomni sustav grijanja koji održava pravu temperaturu u svakoj sobi privatne kuće.

Osnova sustava grijanja su različite vrste kotlova: tekuće ili kruto gorivo, električno ili plinsko.

Kotao je središnja jedinica sustava grijanja koji generira toplinu. Glavna karakteristika kotla je njegova snaga, odnosno stopa pretvorbe, količina topline po jedinici vremena.

Izračunavajući toplinsko opterećenje na grijanje, dobivamo potrebnu nazivnu snagu kotla.

Za običan višesobni stan, snaga kotla se izračunava kroz područje i specifičnu snagu:

P kotao = (S sobe * P specifični ) / 10, gdje

  • S sobe - ukupna površina grijane prostorije;
  • P longitudinalno specifična snaga u odnosu na klimatske uvjete.

Ali ova formula ne uzima u obzir gubitak topline, što je dovoljno u privatnoj kući.

Postoji još jedan odnos koji uzima u obzir ovaj parametar:

P kotao = (Q gubitak * S) / 100, gdje

  • P kotao - snaga kotla;
  • Q gubitak - gubitak topline;
  • S - grijano područje.

Projektni kapacitet kotla mora se povećati. Zalihe su potrebne ako planirate koristiti kotao za zagrijavanje vode za kupaonicu i kuhinju.

U većini sustava grijanja u privatnim kućama preporučuje se upotreba ekspanzijske posude u kojoj će se skladištiti rashladno sredstvo. Svaki privatni dom treba toplu vodu.

Kako bi se osigurala rezerva snage kotla u posljednjoj formuli, potrebno je dodati sigurnosni faktor K:

P kotao = (Q gubitak * S * K) / 100, gdje

K - bit će jednak 1, 25, tj. Izračunata snaga kotla će se povećati za 25%.

Tako kapacitet kotla pruža mogućnost održavanja standardne temperature zraka u prostorijama zgrade, kao i početne i dodatne količine tople vode u kući.

Značajke izbora radijatora

Standardne komponente za zagrijavanje u prostoriji su radijatori, paneli, sustavi podnog grijanja, konvektori itd. Najčešći dijelovi sustava grijanja su radijatori.

Radijator topline je posebna šuplja modularna konstrukcija izrađena od legure s visokim prijenosom topline. Izrađena je od čelika, aluminija, lijevanog željeza, keramike i drugih legura. Princip rada radijatora za grijanje reducira se na zračenje energije iz rashladnog sredstva u prostor sobe kroz "latice".

Aluminijski i bimetalni radijator grijanja zamijenili su masivne lijevano-željezne baterije. Jednostavnost proizvodnje, visoki prijenos topline, dobar dizajn i dizajn učinili su ovaj proizvod popularnim i popularnim alatom za zračenje topline u prostoriji.

Postoji nekoliko načina za izračunavanje radijatora u prostoriji. Sljedeći popis metoda sortiran je prema povećanju točnosti.

Opcije izračuna:

  1. Po području . N = (S * 100) / C, gdje je N broj sekcija, S je površina sobe (m 2 ), C je toplinska snaga jednog dijela radijatora (W, uzeta iz one putovnice ili certifikata proizvoda), 100 W je količina toplinskog toka koja je potrebna za zagrijavanje 1 m 2 (empirijska vrijednost). Postavlja se pitanje: kako uzeti u obzir visinu stropa u sobi?
  2. Po volumenu . N = (S * H * 41) / C, gdje je N, S, C sličan. H - visina prostorije, 41 W - količina toplinskog toka, koja je potrebna za zagrijavanje 1 m 3 (empirijska vrijednost).
  3. Po koeficijentima . N = (100 * S * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7) / C, gdje su N, S, C i 100 slični. K1 - obračunavanje broja komora u staklenom prozoru prostorije, K2 - izolacija zida, K3 - odnos površine prozora prema području prostora, K4 - prosječna temperatura ispod nule u najhladnijem zimskom tjednu, K5 - broj vanjskih zidova prostorije (koji izlaze) K6 - tip sobe iznad, K7 - visina stropa.

Ovo je najtočnija verzija izračuna broja sekcija. Naravno, zaokruživanje djelomičnih rezultata izračuna uvijek se vrši na sljedeći cijeli broj.

Hidraulički proračun vodoopskrbe

Naravno, "slika" izračuna topline za grijanje ne može biti potpuna bez izračunavanja karakteristika kao što su volumen i brzina rashladnog sredstva. U većini slučajeva, rashladno sredstvo je obična voda u tekućem ili plinovitom agregatnom stanju.

Preporučuje se izračunavanje stvarnog volumena nositelja topline zbrajanjem svih šupljina u sustavu grijanja. Kada koristite kotao s jednom strujom - to je najbolja opcija. Kod korištenja dvostrukih kotlova u sustavu grijanja potrebno je uzeti u obzir troškove tople vode za higijenske i druge kućanske potrebe.

Izračunavanje obujma vode zagrijavane pomoću dvokružnog kotla za opskrbu stanovnika toplom vodom i zagrijavanjem rashladne tekućine vrši se zbrajanjem unutarnjeg volumena kruga grijanja i stvarnih potreba korisnika u zagrijanoj vodi.

Volumen tople vode u sustavu grijanja izračunava se po formuli:

W = k * P, gdje

  • W je volumen nositelja topline;
  • P je snaga kotla za grijanje;
  • k - faktor snage (broj litara po jedinici snage, jednak 13, 5, raspon - 10-15 litara).

Posljedica toga je da konačna formula izgleda ovako:

W = 13, 5 * P

Brzina rashladnog sredstva - konačna dinamička procjena sustava grijanja, koji karakterizira brzinu cirkulacije tekućine u sustavu.

Ova vrijednost pomaže u procjeni vrste i promjera cjevovoda:

V = (0, 86 * P * μ) /, T, gdje

  • P - snaga kotla;
  • μ - učinkovitost kotla;
  • IsT je razlika u temperaturi između napojne vode i kruga povratne vode.

Pomoću gornjih metoda hidrauličkog proračuna moguće je dobiti realne parametre koji su “temelj” budućeg sustava grijanja.

Primjer toplinskog izračuna

Kao primjer toplinskog izračuna nalazi se obična jednokatna kuća s četiri dnevna boravka, kuhinjom, kupaonicom, “zimskim vrtom” i pomoćnim prostorijama.

Temelj je izrađen od monolitne armiranobetonske ploče (20 cm), vanjski zidovi su betonski (25 cm) sa žbukom, krov je od drvenih greda, krov je metalna pločica i mineralna vuna (10 cm)

Označite početne parametre kuće, potrebne za izračune.

Dimenzije zgrade:

  • visina poda - 3 m;
  • mali prozor sprijeda i straga zgrade 1470 x 1420 mm;
  • veliki prozor fasade 2080 * 1420 mm;
  • ulazna vrata 2000 * 900 mm;
  • stražnja vrata (pristup terasi) 2000 * 1400 (700 + 700) mm.

Ukupna širina zgrade je 9, 5 m 2, duljina 16 m 2 . Grijati će se samo dnevne sobe (4 kom.), Kupaonica i kuhinja.

Da biste precizno izračunali gubitak topline na zidovima s područja vanjskih zidova, oduzmite površinu svih prozora i vrata - to je potpuno drugačiji tip materijala sa svojom toplinskom otpornošću.

Počinjemo izračunavanjem površina homogenih materijala:

  • površina stana - 152 m 2 ;
  • površina krova je 180 m 2, uzimajući u obzir visinu potkrovlja 1, 3 m i širinu nosača 4 m;
  • površina prozora je 3 * 1.47 * 1.42 + 2.08 * 1.42 = 9.22 m 2 ;
  • površina vrata je 2 * 0.9 + 2 * 2 * 1.4 = 7.4 m 2 .

Površina vanjskih zidova bit će 51 * 3-9, 22-7, 4 = 136, 38 m 2 .

Prelazimo na izračun gubitka topline na svakom materijalu:

  • Q kat = S * *T * k / d = 152 * 20 * 0, 2 / 1, 7 = 357, 65 W;
  • Q krov = 180 * 40 * 0, 1 / 0, 05 = 14400 W;
  • Q prozor = 9.22 * 40 * 0.36 / 0.5 = 265.54 W;
  • Q vrata = 7, 4 * 40 * 0, 15 / 0, 75 = 59, 2 W;

I Q zid je ekvivalent 136, 38 * 40 * 0, 25 / 0, 3 = 4546. Zbroj svih toplinskih gubitaka bit će 19628, 4 vata.

Kao rezultat, izračunava se snaga kotla: P kotao = Q gubitak * S grijanje-prostor * 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.

Izračunajte broj odjeljaka radijatora koji će proizvesti za jednu od soba. Za sve ostale izračune slični su. Primjerice, kutna soba (lijevo, donji kut dijagrama) ima površinu od 10, 4 m2.

To znači da je 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.

Ova soba zahtijeva 9 dijelova radijatora s toplinskom snagom od 180 W.

Okrećemo se izračunu količine rashladnog sredstva u sustavu - W = 13, 5 * P = 13, 5 * 21 = 283, 5 l. Значит, скорость теплоносителя будет составлять: V=(0.86*P*μ)/∆T=(0.86*21000*0.9)/20=812.7 л.

В результате полный оборот всего объёма теплоносителя в системе будет эквивалентен 2.87 раза в один час.

Подборка статей по тепловому расчету поможет определиться с точными параметрами элементов отопительной системы:

  1. Расчет системы отопления частного дома: правила и примеры расчёта
  2. Toplinski proračun zgrade: specifičnost i formule za izvođenje proračuna + praktični primjeri

Zaključci i koristan video na temu

Простой расчёт отопительной системы для частного дома представлен в следующем обзоре:

Все тонкости и общепринятые методики просчёта теплопотерь здания показаны ниже:

Ещё один вариант расчёта утечек тепла в типичном частном доме:

В этом видео рассказывается об особенностях циркуляции носителя энергии для обогрева жилища:

Тепловой расчёт отопительной системы носит индивидуальный характер, его необходимо выполнять грамотно и аккуратно. Чем точнее будут сделаны вычисления, тем меньше переплачивать придется владельцам загородного дома в процессе эксплуатации.

Имеете опыт выполнения теплового расчета отопительной системы? Ili imate pitanja o toj temi? Molimo podijelite svoje mišljenje i ostavite komentare. Blok povratnih informacija nalazi se ispod.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija:

Grijanje