Проектирането и топлинното изчисление на отоплителна система е задължителен етап при подреждането на отоплението на къща. Основната задача на изчислителните дейности е да се определят оптималните параметри на котела и радиаторната система.
Трябва да признаете, че на пръв поглед може да изглежда, че само инженер може да направи изчисление на топлотехника. Не всичко обаче е толкова сложно. Познавайки алгоритъма на действията, ще се окаже, че самостоятелно извършва необходимите изчисления.
Статията описва подробно процедурата за изчисляване и предоставя всички необходими формули. За по-добро разбиране сме подготвили пример за топлинно изчисление за частна къща.
Норми на температурни режими на помещенията
Преди извършването на каквито и да е изчисления на параметрите на системата е необходимо най-малкото да се знае редът на очакваните резултати, както и да има налични стандартизирани характеристики на някои таблични стойности, които трябва да бъдат заменени във формулите или да се ръководите от тях.
След като извършихме изчисления на параметри с такива константи, можем да бъдем сигурни в надеждността на търсения динамичен или постоянен параметър на системата.
За помещения с различни цели има референтни стандарти за температурните режими на жилищни и нежилищни помещения. Тези норми са залегнали в т. Нар. GOST.
За отоплителна система един от тези глобални параметри е стайната температура, която трябва да бъде постоянна, независимо от сезона и условията на околната среда.
Според регламента на санитарните норми и правила има разлики в температурата спрямо летния и зимния сезон. Климатичната система е отговорна за температурния режим на помещението през летния сезон, принципът на нейното изчисление е описан подробно в тази статия.
Но стайната температура през зимата се осигурява от отоплителната система. Следователно, ние се интересуваме от температурните диапазони и техните допуски за отклоненията през зимния сезон.
Повечето нормативни документи предвиждат следните температурни диапазони, които позволяват на човек да се чувства комфортно в една стая.
За нежилищни помещения от офисен тип с площ до 100 м2:
- 22-24 ° С - оптимална температура на въздуха;
- 1 ° С - допустимо колебание.
За помещения от офисен тип с площ над 100 m2 температурата е 21-23 ° C. За нежилищни помещения от индустриален тип температурните диапазони се различават значително в зависимост от предназначението на помещенията и установените стандарти за защита на труда.
Всеки човек има своя собствена комфортна стайна температура. Някой обича да е много топло в стаята, на някой му е удобно, когато в стаята е хладно - всичко това е съвсем индивидуално
Що се отнася до жилищните помещения: апартаменти, частни къщи, имения и т.н., има определени температурни диапазони, които могат да се регулират в зависимост от желанията на жителите.
И все пак, за конкретни помещения на апартамент и къща имаме:
- 20-22 ° С - хол, включително детска стая, толеранс ± 2 ° С -
- 19-21 ° С - кухня, тоалетна, толеранс ± 2 ° С;
- 24-26 ° С - баня, душ, басейн, толеранс ± 1 ° С;
- 16-18 ° С - коридори, коридори, стълбища, складове, толеранс + 3 ° С
Важно е да се отбележи, че има още няколко основни параметъра, които влияят на температурата в помещението и върху които трябва да се съсредоточите при изчисляване на отоплителната система: влажност (40-60%), концентрация на кислород и въглероден диоксид във въздуха (250: 1), скоростта на движение на въздушната маса (0,13-0,25 m / s) и др.
Изчисляване на отоплителните радиатори по площ
Най-лесният начин. Изчислете количеството топлина, необходимо за отопление, въз основа на площта на помещението, в което ще бъдат монтирани радиаторите. Знаете площта на всяка стая и потреблението на топлина може да бъде определено според строителните кодове SNiP:
- за средния климатичен пояс са необходими 60-100W за отопление на 1m 2 жилищна площ;
- за площи над 60 o са необходими 150-200W.
Въз основа на тези норми можете да изчислите колко топлина ще изисква вашата стая. Ако апартаментът / къщата се намира в средния климатичен пояс, ще е необходимо 1600W топлина за отопление на площ от 16м2 (16 * 100 = 1600). Тъй като нормите са средни и времето не се отдава на постоянство, ние вярваме, че са необходими 100W. Въпреки това, ако живеете в южната част на средния климатичен пояс и зимите ви са меки, пребройте 60W.
Изчисляването на отоплителните радиатори може да се извърши съгласно стандартите SNiP
Необходим е резерв на мощност в отоплението, но не много голям: с увеличаване на размера на необходимата мощност броят на радиаторите се увеличава. И колкото повече радиатори, толкова повече охлаждаща течност в системата. Ако за тези, които са свързани към централно отопление, това е без значение, то за тези, които имат или планират индивидуално отопление, голям обем на системата означава големи (допълнителни) разходи за отопление на охлаждащата течност и по-голяма инерция на системата (зададената температура е по-малко точно поддържани). И възниква логичен въпрос: "Защо да плащате повече?"
След като изчислихме топлинната нужда на помещението, можем да разберем колко секции са необходими. Всяко от отоплителните устройства може да излъчва определено количество топлина, което е посочено в паспорта. Те вземат намереното потребление на топлина и го разделят на мощността на радиатора. Резултатът е необходимият брой секции, за да се компенсират загубите.
Нека изчислим броя на радиаторите за една и съща стая. Установихме, че са необходими 1600W. Нека мощността на една секция е 170W. Оказва се 1600/170 = 9.411 бр. Можете да закръгляте нагоре или надолу по ваша преценка. Може да се закръгли в по-малък, например в кухня - има достатъчно допълнителни източници на топлина, а в по-голям - по-добре е в стая с балкон, голям прозорец или в ъглова стая.
Системата е проста, но недостатъците са очевидни: височината на таваните може да бъде различна, материалът на стените, прозорците, изолацията и редица други фактори не се вземат предвид. Така че изчисляването на броя на секциите на отоплителните радиатори съгласно SNiP е приблизително. За точен резултат трябва да направите корекции.
Изчисляване на топлинните загуби в къщата
Според втория закон на термодинамиката (училищна физика) няма спонтанен трансфер на енергия от по-малко нагряти към по-нагрети мини- или макро-обекти. Специален случай на този закон е „стремежът“ да се създаде температурно равновесие между две термодинамични системи.
Например първата система е среда с температура -20 ° C, втората система е сграда с вътрешна температура + 20 ° C. Според горния закон тези две системи ще се стремят да балансират чрез обмен на енергия. Това ще се случи с помощта на топлинни загуби от втората система и охлаждане в първата.
Недвусмислено може да се каже, че температурата на околната среда зависи от географската ширина, на която се намира частната къща. А температурната разлика влияе върху количеството изтичане на топлина от сградата (+)
Загубата на топлина означава неволно отделяне на топлина (енергия) от някакъв обект (къща, апартамент). За обикновен апартамент този процес не е толкова „забележим“ в сравнение с частна къща, тъй като апартаментът се намира вътре в сградата и е „в съседство“ с други апартаменти.
В частна къща топлината „излиза“ в една или друга степен през външните стени, пода, покрива, прозорците и вратите.
Познавайки размера на топлинните загуби за най-неблагоприятните метеорологични условия и характеристиките на тези условия, е възможно да се изчисли мощността на отоплителната система с висока точност.
И така, обемът на изтичане на топлина от сградата се изчислява по следната формула:
Q = Qfloor + Qwall + Qwindow + Qroof + Qdoor + ... + Qiкъдето
Ци - обема на топлинните загуби от равномерния външен вид на обвивката на сградата.
Всеки компонент на формулата се изчислява по формулата:
Q = S * ∆T / Rкъдето
- Въпрос: - термични течове, V;
- С - площ на определен тип конструкция, кв. m;
- ∆T - температурна разлика между околния и вътрешния въздух, ° C;
- R - термично съпротивление на определен тип конструкция, m2 * ° C / W.
Самата стойност на термичното съпротивление за действително съществуващи материали се препоръчва да се вземе от помощните таблици.
В допълнение, термичното съпротивление може да се получи, като се използва следното съотношение:
R = d / kкъдето
- R - термично съпротивление, (m2 * K) / W;
- к - коефициент на топлопроводимост на материала, W / (m2 * K);
- д Е дебелината на този материал, m.
В по-старите къщи с влажна покривна конструкция изтичането на топлина възниква през горната част на сградата, а именно през покрива и тавана. Извършването на мерки за затопляне на тавана или топлоизолация на таванския покрив решава този проблем.
Ако изолирате таванското пространство и покрива, тогава общите топлинни загуби от къщата могат да бъдат значително намалени.
Има няколко други вида топлинни загуби в къщата чрез пукнатини в конструкции, вентилационна система, кухненски аспиратор, отваряне на прозорци и врати. Но няма смисъл да се взема предвид техният обем, тъй като те съставляват не повече от 5% от общия брой на основните течове.
Ние определяме действителните топлинни загуби в отоплителните мрежи
Изхождаме от предположението, че топлинните загуби в отоплителните мрежи не зависят от скоростта на движение на водата в тръбопровода, а зависят от
- диаметър на тръбата,
- температура на охлаждащата течност,
- топлоизолационен материал и
- състояния на топлоизолация.
Стационарна топлопроводимост на цилиндрична стена - описание на метода на изчисление
Под цилиндрична стена се разбира тръба с безкрайна дължина с вътрешен радиус R1 (диаметър D1) и външен радиус R2 (диаметър D2).
Постоянните температури t1 и t2 са зададени на повърхностите на стената. Топлопредаването се извършва само чрез топлопроводимост, външните повърхности са изотермични (еквипотенциални) и температурното поле се променя само по дебелината на стената на тръбата по посока на радиуса.
Топлинният поток, преминаващ през цилиндрична стена с единична дължина, се обозначава с ql и се нарича линеен топлинен поток, W / m:
където λ е коефициентът на топлопроводимост на изследвания материал, W / (m ∙ K);
D1, D2 - съответно, вътрешния и външния диаметър на цилиндричния слой на материала;
t1, t2 - средни температури на вътрешната и външната повърхност на цилиндричния слой на материала.
Топлинен поток, W:
където l е дължината на тръбата, m.
Помислете за топлопроводимостта на многослойна цилиндрична стена, състояща се от n хомогенни и концентрични цилиндрични слоя с постоянен коефициент на топлопроводимост и във всеки слой температурата и диаметърът на вътрешната повърхност на първия слой са равни на t1 и R1, на външна повърхност на последния n-ти слой - tn + 1 и Rn + one.
Линейният топлинен поток на цилиндричната стена ql е постоянна стойност за всички слоеве и е насочен към понижаване на температурата, например от вътрешния слой към външния.
Записвайки стойността на ql за всеки произволен i-ти слой и преобразувайки това уравнение, имаме
Тъй като отоплителната мрежа има три различни вида изолация, ние изчисляваме топлинните загуби на тръбопроводи за всеки тип поотделно, както и случая без изолация на тръбопровода, за да оценим топлинните загуби в повредените участъци от отоплителната мрежа.
След това изчислихме топлинните загуби в отоплителните мрежи с различни видове топлоизолация.
В примера, който следва, изчисляването на топлинните загуби в отоплителна мрежа с изолация от полиетиленова пяна.
Определяне на мощността на котела
За да се поддържа температурната разлика между околната среда и температурата в къщата, е необходима автономна отоплителна система, която поддържа желаната температура във всяка стая на частна къща.
Основата на отоплителната система са различни видове котли: течно или твърдо гориво, електрически или газови.
Котелът е централният възел на отоплителната система, който генерира топлина.Основната характеристика на котела е неговата мощност, а именно скоростта на преобразуване на количеството топлина за единица време.
След изчисляване на топлинното натоварване за отопление, получаваме необходимата номинална мощност на котела.
За обикновен многостаен апартамент мощността на котела се изчислява чрез площта и специфичната мощност:
Rboiler = (Sroom * Rudelnaya) / 10където
- S стаи- общата площ на отопляемото помещение;
- Rudellnaya- плътност на мощността спрямо климатичните условия.
Но тази формула не отчита топлинните загуби, които са достатъчни в частна къща.
Има още една връзка, която взема предвид този параметър:
Р бойлер = (Qloss * S) / 100където
- Rkotla- мощност на котела;
- Qloss- загуба на топлина;
- С - отопляема площ.
Номиналната мощност на котела трябва да се увеличи. Запасът е необходим, ако планирате да използвате котела за отопление на водата за банята и кухнята.
В повечето отоплителни системи за частни къщи се препоръчва да се използва разширителен резервоар, в който ще се съхранява запас от охлаждаща течност. Всяка частна къща се нуждае от водоснабдяване с топла вода
За да се осигури резервът на мощност на котела, към последната формула трябва да се добави коефициентът на безопасност K:
Р бойлер = (Qloss * S * K) / 100където
ДА СЕ - ще бъде равно на 1,25, тоест очакваната мощност на котела ще бъде увеличена с 25%.
По този начин мощността на котела дава възможност да се поддържа стандартната температура на въздуха в помещенията на сградата, както и да има първоначален и допълнителен обем топла вода в къщата.
Общи изчисления
Необходимо е да се определи общата отоплителна мощност, така че мощността на отоплителния котел да е достатъчна за висококачествено отопление на всички помещения. Превишаването на допустимия обем може да доведе до повишено износване на нагревателя, както и до значителна консумация на енергия.
Котел
Изчисляването на мощността на отоплителния блок ви позволява да определите показателя за капацитета на котела. За целта е достатъчно да се вземе за основа съотношението, при което 1 kW топлинна енергия е достатъчна за ефективно отопление на 10 m2 жилищна площ. Това съотношение е валидно при наличие на тавани, чиято височина е не повече от 3 метра.
Веднага след като индикаторът за мощност на котела стане известен, достатъчно е да се намери подходящ блок в специализиран магазин. Всеки производител посочва количеството оборудване в паспортните данни.
Следователно, ако се извърши правилното изчисление на мощността, няма да възникнат проблеми с определянето на необходимия обем.
Тръби
За да се определи достатъчният обем вода в тръбите, е необходимо да се изчисли напречното сечение на тръбопровода по формулата - S = π × R2, където:
- S - напречно сечение;
- π - постоянна константа, равна на 3.14;
- R е вътрешният радиус на тръбите.
Разширителен резервоар
Възможно е да се определи какъв капацитет трябва да има разширителният резервоар, като има данни за коефициента на топлинно разширение на охлаждащата течност. За вода тази цифра е 0,034 при нагряване до 85 ° C.
При извършване на изчислението е достатъчно да се използва формулата: V-резервоар = (V система × K) / D, където:
- V-резервоар - необходимият обем на разширителния резервоар;
- V-система - общият обем течност в останалите елементи на отоплителната система;
- K е коефициентът на разширение;
- D - ефективността на разширителния резервоар (посочена в техническата документация).
Радиатори
В момента има голямо разнообразие от отделни видове радиатори за отоплителни системи. Освен функционални разлики, всички те имат различна височина.
За да изчислите обема на работната течност в радиаторите, първо трябва да изчислите техния брой. След това умножете тази сума по обема на една секция.
Можете да разберете обема на един радиатор, като използвате данните от техническия лист на продукта. При липса на такава информация можете да навигирате според усреднените параметри:
- чугун - 1,5 литра на секция;
- биметални - 0,2-0,3 литра на секция;
- алуминий - 0,4 литра на секция.
Следващият пример ще ви помогне да разберете как да изчислите стойността правилно. Да предположим, че има 5 радиатора, изработени от алуминий. Всеки нагревателен елемент съдържа 6 секции. Правим изчисление: 5 × 6 × 0,4 = 12 литра.
Характеристики на избора на радиатори
Радиаторите, панелите, системите за подово отопление, конвекторите и др. Са стандартни компоненти за осигуряване на топлина в помещение.Най-често срещаните части на отоплителната система са радиаторите.
Радиаторът е специална куха модулна конструкция, изработена от сплав с голямо разсейване на топлината. Изработен е от стомана, алуминий, чугун, керамика и други сплави. Принципът на действие на отоплителния радиатор се свежда до излъчването на енергия от охлаждащата течност в пространството на помещението през „венчелистчетата“.
Алуминиев и биметален отоплителен радиатор замени масивните чугунени радиатори. Лесното производство, голямото разсейване на топлината, добрата конструкция и дизайн направиха този продукт популярен и широко разпространен инструмент за излъчване на топлина на закрито.
Има няколко метода за изчисляване на отоплителните радиатори в една стая. Списъкът на методите по-долу е сортиран с цел увеличаване на изчислителната точност.
Опции за изчисление:
- По площ... N = (S * 100) / C, където N е броят на секциите, S е площта на помещението (m2), C е топлопредаването на една секция на радиатора (W, взето от този паспорт или сертификат за продукт), 100 W е количеството топлинен поток, което е необходимо за отопление на 1 m2 (емпирична стойност). Възниква въпросът: как да се вземе предвид височината на тавана на стаята?
- По обем... N = (S * H * 41) / C, където N, S, C - по подобен начин. H е височината на помещението, 41 W е количеството топлинен поток, необходимо за отопление на 1 m3 (емпирична стойност).
- По коефициенти... N = (100 * S * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C, където N, S, C и 100 са подобни. k1 - като се вземе предвид броят на камерите в стъкления блок на прозореца на помещението, k2 - топлоизолация на стените, k3 - съотношението на площта на прозорците към площта на помещението, k4 - средната минусова температура през най-студената зимна седмица, k5 - броят на външните стени на стаята (които „излизат“ на улицата) k6 - тип стая отгоре, k7 - височина на тавана.
Това е най-точният начин за изчисляване на броя на секциите. Естествено, резултатите от дробното изчисление винаги се закръгляват до следващото цяло число.
Как да изчислим топлинната мощност на нагревател
Начинът за изчисляване на мощността до голяма степен зависи от това за какъв вид отоплително устройство говорим.
- За всички електрически отоплителни уреди без изключение ефективната топлинна мощност е точно равна на електрическата мощност на табелката им.
Не забравяйте училищния курс по физика: ако не се свърши полезна работа (т.е. движение на обект с ненулева маса спрямо вектора на гравитацията), цялата изразходвана енергия отива за отопление на околната среда.
Можете ли да познаете топлинната мощност на устройството по опаковката му?
- За повечето отоплителни уреди от свестни производители тяхната топлинна мощност е посочена в придружаващата документация или на уебсайта на производителя..
Често там дори можете да намерите калкулатор за изчисляване на отоплителни радиатори за определен обем на помещение и параметри на отоплителната система.
Тук има една тънкост: почти винаги производителят изчислява преноса на топлина на радиатора - отоплителни батерии, конвектор или вентилаторна конвектор - за много специфична температурна разлика между охлаждащата течност и помещението, равна на 70C. За руските реалности подобни параметри често са непостижим идеал.
И накрая, възможно е просто, макар и приблизително изчисляване на мощността на отоплителния радиатор по броя на секциите.
Биметални радиатори
Изчисляването на биметалните отоплителни радиатори се основава на общите размери на секцията.
Да вземем данните от сайта на завода на Болшевик:
- За участък с междуцентрово разстояние на връзките от 500 милиметра преносът на топлина е 165 вата.
- За 400-милиметровия участък 143 вата.
- 300 мм - 120 вата.
- 250 мм - 102 вата.
10 секции с половин метър между осите на връзките ще ни дадат 1650 вата топлина.
Алуминиеви радиатори
Изчисляването на алуминиевите радиатори се основава на следните стойности (данни за италианските радиатори Calidor и Solar):
- Секцията с централно разстояние от 500 милиметра отделя 178-182 вата топлина.
- При разстояние от център до център от 350 милиметра, топлопредаването на секцията намалява до 145-150 вата.
Стоманени плочи радиатори
И как да изчислим отоплителни радиатори от стоманен плоча? В края на краищата те нямат раздели, от броя на които може да се основава формулата за изчисление.
Тук ключовите параметри отново са централното разстояние и дължината на радиатора. В допълнение, производителите препоръчват да се вземе предвид методът за свързване на радиатора: с различни методи за вкарване в отоплителната система отоплението и следователно топлинната мощност също могат да се различават.
За да не отегчаваме читателя с изобилието от формули в текста, ние просто ще го насочим към таблицата на мощността на гамата радиатори Korad.
Диаграмата отчита размерите на радиаторите и вида на връзката.
Чугунени радиатори
И само тук всичко е изключително просто: всички чугунени радиатори, произведени в Русия, имат еднакво разстояние от центъра на центъра на връзките, равно на 500 милиметра, и пренос на топлина при стандартна температура делта от 70 ° С, равна на 180 вата на секция .
Половината битка е свършена. Сега знаем как да изчислим броя на секциите или отоплителните устройства с известна необходима топлинна мощност. Но откъде получаваме самата топлинна мощност, от която се нуждаем?
Хидравлично изчисление на водоснабдяването
Разбира се, „картината“ за изчисляване на топлината за отопление не може да бъде пълна без изчисляване на такива характеристики като обема и скоростта на топлоносителя. В повечето случаи охлаждащата течност е обикновена вода в течно или газообразно агрегатно състояние.
Препоръчително е да се изчисли реалният обем на топлоносителя чрез сумиране на всички кухини в отоплителната система. Когато използвате едноконтурен котел, това е най-добрият вариант. Когато използвате двуконтурни котли в отоплителната система, е необходимо да се вземе предвид консумацията на топла вода за хигиенни и други битови цели.
Изчисляването на обема на водата, загрята от двуконтурен котел за осигуряване на жителите на топла вода и отопление на охлаждащата течност, се извършва чрез сумиране на вътрешния обем на отоплителния кръг и реалните нужди на потребителите в отопляема вода.
Обемът на топлата вода в отоплителната система се изчислява по формулата:
W = k * Pкъдето
- W - обема на топлоносителя;
- P - мощност на отоплителния котел;
- к - фактор на мощността (броят литри на единица мощност е 13,5, обхват - 10-15 литра).
В резултат окончателната формула изглежда така:
W = 13,5 * P
Дебитът на отоплителната среда е окончателната динамична оценка на отоплителната система, която характеризира скоростта на циркулация на течността в системата.
Тази стойност помага да се оцени видът и диаметърът на тръбопровода:
V = (0.86 * P * μ) / ∆Tкъдето
- P - мощност на котела;
- μ - ефективност на котела;
- ∆T - температурната разлика между подаващата и връщащата вода.
Използвайки горните методи за хидравлично изчисление, ще бъде възможно да се получат реални параметри, които са „основата“ на бъдещата отоплителна система.
Пример # 1
Необходимо е да се определи правилният брой секции за радиатора M140-A, които ще бъдат инсталирани в помещението, разположено на горния етаж. В същото време стената е външна, няма ниша под перваза на прозореца. А разстоянието от него до радиатора е само 4 см. Височината на помещението е 2,7 м. Qn = 1410 W и tv = 18 ° C. Условия за свързване на радиатора: свързване към еднотръбен щранг от тип с контролиран поток (Dy20, KRT клапан с вход 0,4 m); разпределението на отоплителната система е отгоре, tg = 105 ° C, а дебитът на охлаждащата течност през щранга е Gst = 300 kg / h. Разликата между температурата на охлаждащата течност на захранващия щранг и разглежданата е 2 ° C.
Определете средната температура в радиатора:
tav = (105 - 2) - 0,5х1410х1,06х1,02х3,6 / (4,187х300) = 100,8 ° C.
Въз основа на получените данни изчисляваме плътността на топлинния поток:
тав = 100,8 - 18 = 82,8 ° С
Трябва да се отбележи, че имаше малка промяна в нивото на консумация на вода (360 до 300 kg / h). Този параметър няма почти никакъв ефект върху qnp.
Qpr = 650 (82,8 / 70) 1 + 0,3 = 809W / m2.
След това определяме нивото на топлопреминаване хоризонтално (1r = 0,8 m) и вертикално (1w = 2,7 - 0,5 = 2,2 m) разположени тръби. За да направите това, трябва да използвате формулата Qtr = qwxlw + qgxlg.
Получаваме:
Qtr = 93x2,2 + 115x0,8 = 296 W.
Изчисляваме площта на необходимия радиатор по формулата Ap = Qnp / qnp и Qпp = Qп - µ trxQtr:
Ap = (1410-0,9x296) / 809 = 1,41m2.
Изчисляваме необходимия брой секции на радиатора M140-A, като се има предвид, че площта на една секция е 0,254 m2:
m2 (µ4 = 1,05, µ 3 = 0,97 + 0,06 / 1,41 = 1,01, използваме формулата µ 3 = 0,97 + 0,06 / Ap и определяме:
N = (1,41 / 0,254) x (1,05 / 1,01) = 5,8. Тоест изчисляването на консумацията на топлина за отопление показа, че в помещението трябва да се монтира радиатор, състоящ се от 6 секции, за да се постигне най-удобната температура.
Пример за термичен дизайн
Като пример за изчисляване на топлината има обикновена едноетажна къща с четири дневни, кухня, баня, „зимна градина“ и помощни помещения.
Основата е направена от монолитна стоманобетонна плоча (20 см), външните стени са бетон (25 см) с мазилка, покривът е от дървени греди, покривът е от метал и минерална вата (10 см)
Нека определим началните параметри на къщата, необходими за изчисленията.
Размери на сградата:
- височина на пода - 3 м;
- малък прозорец на предната и задната част на сградата 1470 * 1420 мм;
- голям фасаден прозорец 2080 * 1420 мм;
- входни врати 2000 * 900 мм;
- задни врати (изход към терасата) 2000 * 1400 (700 + 700) мм.
Общата ширина на сградата е 9,5 м2, дължината е 16 м2. Ще се отопляват само дневни (4 бр.), Баня и кухня.
За да изчислите точно топлинните загуби по стените от площта на външните стени, трябва да извадите площта на всички прозорци и врати - това е съвсем различен вид материал със собствена термична устойчивост
Започваме с изчисляването на площите на еднородните материали:
- подова площ - 152 м2;
- площ на покрива - 180 м2, като се вземе предвид височината на тавана от 1,3 м и ширината на пробега - 4 м;
- площ на прозореца - 3 * 1,47 * 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 м2;
- площ на вратата - 2 * 0,9 + 2 * 2 * 1,4 = 7,4 м2.
Площта на външните стени ще бъде 51 * 3-9,22-7,4 = 136,38 м2.
Нека да преминем към изчисляване на топлинните загуби за всеки материал:
- Qpol = S * ∆T * k / d = 152 * 20 * 0,2 / 1,7 = 357,65 W;
- Qroof = 180 * 40 * 0,1 / 0,05 = 14400 W;
- Qwindow = 9,22 * 40 * 0,36 / 0,5 = 265,54 W;
- Qdoor = 7,4 * 40 * 0,15 / 0,75 = 59,2 W;
И също Qwall е еквивалентен на 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4546. Сумата от всички топлинни загуби ще бъде 19628,4 W.
В резултат на това изчисляваме мощността на котела: Рboiler = Qloss * Sheat_room * К / 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.
Ще изчислим броя на радиаторните секции за една от стаите. За всички останали изчисленията са едни и същи. Например ъгловата стая (вляво, долният ъгъл на диаграмата) е 10,4 м2.
Следователно, 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.
Тази стая изисква 9 секции на отоплителния радиатор с топлинна мощност 180 W.
Пристъпваме към изчисляване на количеството охлаждаща течност в системата - W = 13,5 * P = 13,5 * 21 = 283,5 литра. Това означава, че скоростта на охлаждащата течност ще бъде: V = (0.86 * P * μ) / ∆T = (0.86 * 21000 * 0.9) /20=812.7 литра.
В резултат на това пълният оборот на целия обем на охлаждащата течност в системата ще бъде равен на 2,87 пъти на час.
Избор на статии за топлинно изчисление ще помогне да се определят точните параметри на елементите на отоплителната система:
- Изчисляване на отоплителната система на частна къща: правила и примери за изчисление
- Термично изчисление на сграда: специфики и формули за извършване на изчисления + практически примери
Общи топлинни загуби в отоплителните мрежи
В резултат на проверката на отоплителната мрежа беше установено, че
- 60% от тръбопроводите на отоплителните мрежи са изолирани със стъклена вата със 70% износване,
- 30% екструдиран пенополистирол от тип TERMOPLEX и
- 10% разпенен полиетилен.
| Топлоизолация | Общи загуби на топлинна енергия в отоплителните мрежи, като се вземе предвид процентът на покритие и износване, kW | Изчисляване на топлинните загуби в отоплителните мрежи, като се вземе предвид процентът на покритие и износване, Gcal / час |
| Стъклена вата | 803,589 | 0,69092 |
| ТЕРМОПЛЕКС | 219,180 | 0,18845 |
| Разпенен полиетилен | 86,468 | 0,07434 |
| Обща сума: | 1109,238 | 0,95372 |
Най-добрата формула за изчисляване
Таблица с примери за изчисляване на водата на радиаторите в отоплителната система.
Трябва да се каже, че нито първата, нито втората формула ще позволят на човек да изчисли разликите между топлинните загуби на сграда, в зависимост от обвивката на сградата и изолационните конструкции, използвани в сградата.За да се направят най-точно необходимите изчисления, трябва да се използва малко сложна формула, благодарение на която ще бъде възможно да се отървете от значителни разходи. Тази формула е както следва: Qt (kW / h) = (100 W / m2 × S (m2) × K1 × K2 × K3 × K4 × K5 × K6 × K7) / 1000 (количеството разход на газ за отопление не е взети предвид). В този случай S е площта на стаята. W / m2 представлява специфичната стойност на топлинните загуби, това включва всички показатели за топлинна консумация - стени, прозорци и др. Всеки коефициент се умножава по следващия и в този случай обозначава един или друг показател за изтичане на топлина.
K1 е коефициентът на разход на топлинна енергия през прозорците, който има стойности от 0,85, 1, 1,27, които ще варират в зависимост от качеството на използваните прозорци и тяхната изолация. K2 - количеството топлинна консумация през стените. Този коефициент има същата производителност, както при загуба на топлина през прозорци. Тя може да варира в зависимост от топлоизолацията на стените (лоша топлоизолация - 1,27, средна (при използване на специални нагреватели) - 1, високо ниво на топлоизолация е с коефициент 0,854). K3 е показател, който определя съотношението на площите както на прозорците, така и на подовете (50% - 1,2, 40% - 1,1, 30% - 1,0, 20% - 0,9, 10% - 0,8), следният коефициент е температурата навън стаята (K4 = -35 градуса - 1,5; -25 градуса - 1,3; -20 градуса - 1,1; -15 градуса - 0,9; -10 градуса - 0,7).
K5 в тази формула е коефициент, който отразява броя на стените, обърнати навън (4 стени - 1,4; 3 стени - 1,3; 2 стени - 1,2; 1 стена - 1,1). K6 представлява вида изолация за помещението над тази, за която е направено това изчисление. Ако се отоплява, тогава коефициентът ще бъде 0,8, ако има топло таванско помещение, тогава 0,9, ако тази стая не се отоплява по никакъв начин, коефициентът ще бъде 1. И последният коефициент, който се използва при изчисляване според това формулата показва височината на таваните в стаята. Ако височината е 4,5 метра, тогава съотношението е 1,2; 4 метра - 1,15; 3,5 метра - 1,1; 3 метра - 1,05; 2,5 метра - 1.
