Dizajn i toplinski proračun sustava grijanja obavezna je faza u uređenju grijanja kuće. Glavni zadatak računalnih aktivnosti je utvrđivanje optimalnih parametara kotla i radijatorskog sustava.
Morate priznati da se na prvi pogled može činiti da samo inženjer može izvršiti proračun toplinske tehnike. Međutim, nije sve tako komplicirano. Poznavajući algoritam radnji, ispast će da samostalno izvodi potrebne izračune.
Članak detaljno opisuje postupak izračuna i pruža sve potrebne formule. Za bolje razumijevanje pripremili smo primjer toplinskog izračuna za privatnu kuću.
Norme temperaturnih režima prostorija
Prije bilo kakvih proračuna parametara sustava, potrebno je najmanje znati redoslijed očekivanih rezultata, kao i imati na raspolaganju standardizirane karakteristike nekih tabličnih vrijednosti koje se moraju zamijeniti u formulama ili ih voditi.
Nakon izvršenih izračuna parametara s takvim konstantama, možemo biti sigurni u pouzdanost traženog dinamičkog ili konstantnog parametra sustava.
Za prostore različitih namjena postoje referentni standardi za temperaturne režime stambenih i nestambenih prostora. Te su norme sadržane u takozvanim GOST-ima.
Za sustav grijanja jedan od ovih globalnih parametara je sobna temperatura, koja mora biti konstantna bez obzira na godišnje doba i uvjete okoline.
Prema regulaciji sanitarnih standarda i pravila, postoje razlike u temperaturi u odnosu na ljetnu i zimsku sezonu. Klimatizacijski sustav odgovoran je za temperaturni režim sobe u ljetnoj sezoni, načelo njegovog izračuna detaljno je opisano u ovom članku.
Ali sobnu temperaturu zimi osigurava sustav grijanja. Stoga nas zanimaju temperaturni rasponi i njihova tolerancija za odstupanja u zimskoj sezoni.
Većina regulatornih dokumenata propisuje sljedeće temperaturne opsege koji omogućavaju osobi ugodan boravak u sobi.
Za nestambene prostore uredskog tipa površine do 100 m2:
- 22-24 ° C - optimalna temperatura zraka;
- 1 ° C - dopušteno kolebanje.
Za prostore uredskog tipa površine veće od 100 m2 temperatura je 21-23 ° C. Za nestambene prostore industrijskog tipa, rasponi temperatura se uvelike razlikuju ovisno o namjeni prostorija i utvrđenim standardima zaštite rada.
Svaka osoba ima svoju ugodnu sobnu temperaturu. Netko voli da je u sobi vrlo toplo, nekome je ugodno kad je soba hladna - sve je to prilično individualno
Što se tiče stambenih prostora: stanova, privatnih kuća, imanja itd., Postoje određeni rasponi temperature koji se mogu prilagoditi ovisno o željama stanovnika.
Pa ipak, za određene prostore stana i kuće imamo:
- 20-22 ° C - dnevni boravak, uključujući dječju sobu, tolerancija ± 2 ° S -
- 19-21 ° C - kuhinja, WC, tolerancija ± 2 ° S;
- 24-26 ° C - kupaonica, tuš, bazen, tolerancija ± 1 ° S;
- 16-18 ° C - hodnici, hodnici, stubišta, spremišta, tolerancija + 3 ° S
Važno je napomenuti da postoji još nekoliko osnovnih parametara koji utječu na temperaturu u sobi i na koje se morate usredotočiti prilikom izračunavanja sustava grijanja: vlaga (40-60%), koncentracija kisika i ugljičnog dioksida u zraku (250: 1), brzina kretanja zračne mase (0,13-0,25 m / s) itd.
Proračun radijatora grijanja po površini
Najlakši način. Izračunajte količinu topline potrebne za grijanje na temelju površine prostorije u kojoj će biti ugrađeni radijatori. Znate površinu svake sobe, a potražnja za toplinom može se odrediti prema građevinskim kodovima SNiP:
- za srednju klimatsku zonu potrebno je 60-100W za grijanje 1m 2 životnog prostora;
- za područja iznad 60 o potrebno je 150-200W.
Na temelju tih normi možete izračunati koliko će topline vaša soba trebati. Ako se stan / kuća nalazi u srednjem klimatskom pojasu, za zagrijavanje površine 16m2 (16 * 100 = 1600) bit će potrebno 1600 W topline. Budući da su norme prosječne, a vrijeme ne udovoljava postojanosti, vjerujemo da je potrebno 100 W. Iako živite na jugu srednje klimatske zone, a zime su vam blage, izbrojte 60 W.
Izračun radijatora grijanja može se izvršiti prema normama SNiP
Potrebna je rezerva snage u grijanju, ali ne baš velika: s povećanjem količine potrebne snage, broj radijatora se povećava. I što više radijatora, to je više rashladne tekućine u sustavu. Ako je za one koji su priključeni na centralno grijanje to nekritično, onda za one koji imaju ili planiraju individualno grijanje, veliki volumen sustava znači velike (dodatne) troškove za grijanje rashladne tekućine i veću tromost sustava (zadana temperatura manje precizno održavano). I postavlja se logično pitanje: "Zašto platiti više?"
Izračunavši potrebu za toplinom prostorije, možemo saznati koliko je odjeljaka potrebno. Svaki od uređaja za grijanje može emitirati određenu količinu topline, što je naznačeno u putovnici. Uzimaju pronađenu potrebu za toplinom i dijele je po snazi radijatora. Rezultat je potreban broj odjeljaka za nadoknađivanje gubitaka.
Izračunajmo broj radijatora za istu sobu. Utvrdili smo da je potrebno 1600W. Neka snaga jednog dijela bude 170W. Ispada 1600/170 = 9,411 kom. Možete zaokružiti gore ili dolje prema vlastitom nahođenju. Može se zaokružiti u manji, na primjer, u kuhinji - ima dovoljno dodatnih izvora topline, a u većem - bolji je u sobi s balkonom, velikim prozorom ili u kutnoj sobi.
Sustav je jednostavan, ali nedostaci su očiti: visina stropova može biti različita, materijal zidova, prozora, izolacija i niz drugih čimbenika ne uzimaju se u obzir. Dakle, izračun broja odjeljaka radijatora grijanja prema SNiP-u je približan. Da biste dobili točan rezultat, trebate izvršiti prilagodbe.
Izračun gubitka topline u kući
Prema drugom zakonu termodinamike (školska fizika), ne dolazi do spontanog prijenosa energije s manje zagrijanih na više ili više zagrijanih mini- ili makroobjekata. Poseban slučaj ovog zakona je "težnja" ka stvaranju temperaturne ravnoteže između dva termodinamička sustava.
Primjerice, prvi sustav je okruženje s temperaturom od -20 ° C, drugi sustav je zgrada s unutarnjom temperaturom od + 20 ° C. Prema gore navedenom zakonu, ova dva sustava nastojat će uravnotežiti razmjenom energije. To će se dogoditi uz pomoć gubitaka topline iz drugog sustava i hlađenja u prvom.
Jednoznačno se može reći da temperatura okoline ovisi o geografskoj širini na kojoj se nalazi privatna kuća. A temperaturna razlika utječe na količinu curenja topline iz zgrade (+)
Gubitak topline znači nehotično oslobađanje topline (energije) iz nekog predmeta (kuće, stana). Za obični stan ovaj postupak nije toliko „primjetan“ u usporedbi s privatnom kućom, jer se stan nalazi unutar zgrade i „susjedan je“ ostalim stanovima.
U privatnoj kući toplina "izlazi" u jednom ili drugom stupnju kroz vanjske zidove, pod, krov, prozore i vrata.
Poznavajući količinu toplinskih gubitaka za najnepovoljnije vremenske uvjete i karakteristike tih uvjeta, moguće je izračunati snagu sustava grijanja s velikom točnošću.
Dakle, volumen curenja topline iz zgrade izračunava se pomoću sljedeće formule:
Q = Qfloor + Qwall + Qwindow + Qroof + Qdoor + ... + Qigdje
Qi - volumen gubitka topline zbog jednoličnog izgleda omotnice zgrade.
Svaka komponenta formule izračunava se formulom:
Q = S * ∆T / Rgdje
- P - propuštanje topline, V;
- S - površina određene vrste građevine, kvadrat. m;
- ∆T - temperaturna razlika između okolišnog i unutarnjeg zraka, ° C;
- R - toplinski otpor određene vrste konstrukcije, m2 * ° C / W.
Sama vrijednost toplinske otpornosti za stvarno postojeće materijale preporučuje se uzeti iz pomoćnih tablica.
Osim toga, toplinski otpor se može dobiti pomoću sljedećeg omjera:
R = d / kgdje
- R - toplinski otpor, (m2 * K) / W;
- k - koeficijent toplinske vodljivosti materijala, W / (m2 * K);
- d Je li debljina ovog materijala, m.
U starijim kućama s vlažnom krovnom konstrukcijom istjecanje topline događa se kroz vrh zgrade, naime kroz krov i potkrovlje. Provođenjem mjera za zagrijavanje stropa ili toplinsku izolaciju krova potkrovlja rješava se ovaj problem.
Ako izolirate tavanski prostor i krov, tada se ukupni gubici topline iz kuće mogu znatno smanjiti.
Postoji nekoliko drugih vrsta gubitaka topline u kući kroz pukotine na konstrukcijama, ventilacijski sustav, kuhinjsku napu, otvaranje prozora i vrata. Ali nema smisla uzimati u obzir njihov volumen, jer oni čine ne više od 5% ukupnog broja glavnih curenja topline.
Utvrđujemo stvarne gubitke topline u toplinskim mrežama
Polazimo od pretpostavke da gubici topline u toplinskim mrežama ne ovise o brzini kretanja vode u cjevovodu, već ovise o
- promjer cijevi,
- temperatura rashladne tekućine,
- toplinski izolacijski materijal i
- stanja toplinske izolacije.
Stacionarna toplinska vodljivost cilindričnog zida - opis metode izračuna
Pod cilindričnom stijenkom podrazumijeva se cijev beskonačne duljine s unutarnjim radijusom R1 (promjer D1) i vanjskim radijusom R2 (promjer D2).
Stalne temperature t1 i t2 postavljaju se na zidne površine. Prijenos topline provodi se samo toplinskom vodljivošću, vanjske površine su izotermne (ekvipotencijalne), a temperaturno polje mijenja se samo duž debljine stijenke cijevi u smjeru radijusa.
Toplinski tok koji prolazi kroz cilindričnu stijenku jedinične duljine označava se s ql i naziva se linearni toplinski tok, W / m:
gdje je λ koeficijent toplinske vodljivosti ispitivanog materijala, W / (m ∙ K);
D1, D2 - unutarnji i vanjski promjer cilindričnog sloja materijala;
t1, t2 - prosječne temperature unutarnje i vanjske površine cilindričnog sloja materijala.
Toplinski tok, W:
gdje je l duljina cijevi, m.
Uzmimo u obzir toplinsku vodljivost višeslojnog cilindričnog zida koji se sastoji od n homogenih i koncentričnih cilindričnih slojeva s konstantnim koeficijentom toplinske vodljivosti, a u svakom sloju temperatura i promjer unutarnje površine prvog sloja jednaki su t1 i R1, na vanjska površina posljednjeg n-tog sloja - tn + 1 i Rn + jedan.
Linearni toplinski tok cilindričnog zida ql konstantna je vrijednost za sve slojeve i usmjeren je prema snižavanju temperature, na primjer, s unutarnjeg na vanjski sloj.
Zapisujemo vrijednost ql za svaki proizvoljni i-ti sloj i transformiramo ovu jednadžbu
Budući da mreža grijanja ima tri različite vrste izolacije, izračunavamo toplinske gubitke cjevovoda za svaku vrstu zasebno, kao i slučaj bez izolacije cjevovoda kako bismo procijenili gubitke topline u oštećenim dijelovima grijaće mreže.
Zatim smo izračunali gubitke topline u mrežama grijanja s različitim vrstama toplinske izolacije.
U primjeru koji slijedi, izračun toplinskih gubitaka u grijaćoj mreži s izolacijom od polietilenske pjene.
Određivanje snage kotla
Da bi se održala temperaturna razlika između okoliša i temperature u kući, potreban je autonomni sustav grijanja koji održava željenu temperaturu u svakoj sobi privatne kuće.
Osnova sustava grijanja su različite vrste kotlova: tekuće ili kruto gorivo, električne ili plinske.
Kotao je središnja jedinica sustava grijanja koja generira toplinu.Glavna karakteristika kotla je njegova snaga, odnosno brzina pretvorbe količine topline u jedinici vremena.
Nakon izračuna toplinskog opterećenja za grijanje dobivamo potrebnu nazivnu snagu kotla.
Za obični višesobni stan snaga kotla izračunava se kroz površinu i specifičnu snagu:
Rkotla = (Sroom * Rudelnaya) / 10gdje
- S sobe- ukupna površina grijane prostorije;
- Rudellnaya- gustoća snage u odnosu na klimatske uvjete.
Ali ova formula ne uzima u obzir gubitke topline, koji su dovoljni u privatnoj kući.
Postoji još jedan odnos koji uzima u obzir ovaj parametar:
R kotao = (Qloss * S) / 100gdje
- Rkotla- snaga kotla;
- Korak- Gubitak topline;
- S - grijani prostor.
Nazivna snaga kotla mora se povećati. Zaliha je potrebna ako planirate koristiti kotao za grijanje vode za kupaonicu i kuhinju.
U većini sustava grijanja za privatne kuće preporuča se koristiti ekspanzijski spremnik u kojem će biti pohranjena opskrba rashladnom tekućinom. Svaka privatna kuća treba opskrbu toplom vodom
Da bi se osigurala rezerva snage kotla, posljednjoj formuli mora se dodati faktor sigurnosti K:
Rboiler = (Qloss * S * K) / 100gdje
DO - bit će jednako 1,25, odnosno procijenjena snaga kotla povećat će se za 25%.
Dakle, snaga kotla omogućuje održavanje standardne temperature zraka u prostorijama zgrade, kao i početnu i dodatnu količinu tople vode u kući.
Opći izračuni
Potrebno je odrediti ukupni kapacitet grijanja tako da snaga kotla za grijanje bude dovoljna za visokokvalitetno grijanje svih prostorija. Prekoračenje dopuštenog volumena može dovesti do povećanog trošenja grijača, kao i do značajne potrošnje energije.
Kotao
Izračun snage grijaće jedinice omogućuje vam određivanje pokazatelja kapaciteta kotla. Da biste to učinili, dovoljno je uzeti za osnovu omjer pri kojem je 1 kW toplinske energije dovoljan za učinkovito zagrijavanje 10 m2 životnog prostora. Ovaj omjer vrijedi u prisutnosti stropova čija visina nije veća od 3 metra.
Čim indikator snage kotla postane poznat, dovoljno je pronaći odgovarajuću jedinicu u specijaliziranoj trgovini. Svaki proizvođač u podacima o putovnici navodi količinu opreme.
Stoga, ako se izvede točan izračun snage, neće se pojaviti problemi s određivanjem potrebne zapremine.
Cijevi
Da bi se utvrdio dovoljan volumen vode u cijevima, potrebno je izračunati presjek cjevovoda prema formuli - S = π × R2, gdje:
- S - presjek;
- π - konstanta konstanta jednaka 3,14;
- R je unutarnji polumjer cijevi.
Ekspanzijska posuda
Moguće je utvrditi koliki kapacitet treba imati ekspanzijski spremnik, imajući podatke o koeficijentu toplinskog širenja rashladne tekućine. Za vodu je ta vrijednost 0,034 kada se zagrije na 85 ° C.
Prilikom proračuna dovoljno je koristiti formulu: V-spremnik = (V sustav × K) / D, gdje:
- V-spremnik - potreban volumen ekspanzijskog spremnika;
- V-sustav - ukupni volumen tekućine u preostalim elementima sustava grijanja;
- K je koeficijent širenja;
- D - učinkovitost ekspanzijskog spremnika (naznačeno u tehničkoj dokumentaciji).
Radijatori
Trenutno postoji široka paleta pojedinačnih vrsta radijatora za sustave grijanja. Osim funkcionalnih razlika, sve one imaju različitu visinu.
Da biste izračunali volumen radne tekućine u radijatorima, prvo morate izračunati njihov broj. Zatim pomnožite taj iznos s volumenom jednog odjeljka.
Količinu jednog radijatora možete saznati pomoću podataka iz tehničkog lista proizvoda. U nedostatku takvih podataka, možete se kretati prema prosječnim parametrima:
- lijevano željezo - 1,5 litre po odjeljku;
- bimetalni - 0,2-0,3 litre po odjeljku;
- aluminij - 0,4 litre po odjeljku.
Sljedeći primjer pomoći će vam da razumijete kako pravilno izračunati vrijednost. Recimo da postoji 5 radijatora izrađenih od aluminija. Svaki grijaći element sadrži 6 odjeljaka. Izrađujemo izračun: 5 × 6 × 0,4 = 12 litara.
Značajke odabira radijatora
Radijatori, paneli, sustavi podnog grijanja, konvektori itd. Standardni su dijelovi za opskrbu toplinom u sobi. Najčešći dijelovi sustava grijanja su radijatori.
Hladnjak je posebna šuplja modularna konstrukcija izrađena od legure velikog odvođenja topline. Izrađen je od čelika, aluminija, lijevanog željeza, keramike i drugih legura. Načelo rada radijatora za grijanje svodi se na zračenje energije iz rashladne tekućine u prostor sobe kroz "latice".
Aluminijski i bimetalni radijator za grijanje zamijenio je masivne radijatore od lijevanog željeza. Jednostavnost proizvodnje, veliko odvođenje topline, dobra konstrukcija i dizajn učinili su ovaj proizvod popularnim i raširenim alatom za zračenje topline u zatvorenom prostoru.
Postoji nekoliko metoda za izračunavanje radijatora grijanja u sobi. Popis dolje navedenih metoda sortiran je po redoslijedu povećanja točnosti izračuna.
Opcije izračuna:
- Po površini... N = (S * 100) / C, gdje je N broj odjeljaka, S je površina sobe (m2), C je prijenos topline jednog dijela radijatora (W, preuzeto iz te putovnice ili certifikat proizvoda), 100 W je količina protoka topline, koja je potrebna za grijanje 1 m2 (empirijska vrijednost). Postavlja se pitanje: kako uzeti u obzir visinu stropa sobe?
- Po volumenu... N = (S * H * 41) / C, gdje N, S, C - slično. H je visina prostorije, 41 W je količina toplinskog toka potrebna za zagrijavanje 1 m3 (empirijska vrijednost).
- Izgledi... N = (100 * S * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C, gdje su N, S, C i 100 slični. k1 - uzimajući u obzir broj komora u staklenoj jedinici prozora prostorije, k2 - toplinska izolacija zidova, k3 - omjer površine prozora i površine prostorije, k4 - prosječna minus temperatura u najhladnijem zimskom tjednu, k5 - broj vanjskih zidova prostorije (koji "izlaze" na ulicu) k6 - vrsta sobe na vrhu, k7 - visina stropa.
Ovo je najtočniji način izračuna broja odjeljaka. Prirodno, frakcijski rezultati izračuna uvijek se zaokružuju na sljedeći cijeli broj.
Kako izračunati izlaz topline grijača
Način izračuna snage u velikoj mjeri ovisi o kakvom uređaju za grijanje govorimo.
- Za sve električne uređaje za grijanje, bez iznimke, efektivna toplinska snaga točno je jednaka njihovoj električnoj snazi na natpisnoj pločici.
Sjetite se školskog tečaja fizike: ako se ne obavi koristan posao (odnosno kretanje predmeta čija masa nije različita od vektora gravitacije), sva potrošena energija odlazi na zagrijavanje okoliša.
Možete li pogoditi izlaz topline uređaja po pakiranju?
- Za većinu uređaja za grijanje pristojnih proizvođača njihova je toplinska snaga navedena u popratnoj dokumentaciji ili na web mjestu proizvođača.
Tamo često možete pronaći i kalkulator za izračunavanje radijatora grijanja za određeni volumen prostorije i parametre sustava grijanja.
Ovdje postoji jedna suptilnost: gotovo uvijek proizvođač izračunava prijenos topline radijatora - baterija za grijanje, konvektora ili spiralnog ventila - za vrlo specifičnu temperaturnu razliku između rashladne tekućine i prostorije, jednaku 70C. Za rusku stvarnost takvi su parametri često nedostižni ideal.
Konačno, moguć je jednostavan, iako približni izračun snage radijatora grijanja prema broju sekcija.
Bimetalni radijatori
Izračun bimetalnih radijatora za grijanje temelji se na ukupnim dimenzijama odjeljka.
Uzmimo podatke s mjesta postrojenja boljševika:
- Za odjeljak s udaljenostima od centra do centra spojeva od 500 milimetara, prijenos topline iznosi 165 vata.
- Za odjeljak od 400 mm, 143 W.
- 300 mm - 120 vata.
- 250 mm - 102 vata.
10 dijelova s pola metra između osi priključaka dat će nam 1650 vata topline.
Aluminijski radijatori
Izračun aluminijskih radijatora temelji se na sljedećim vrijednostima (podaci za talijanske radijatore Calidor i Solar):
- Odjeljak s središnjom udaljenostom od 500 milimetara odaje 178-182 vata topline.
- S udaljenošću od centra do centra od 350 milimetara, prijenos topline odjeljka smanjuje se na 145-150 vata.
Čelični pločasti radijatori
I kako izračunati radijatore grijanja tipa čeličnih ploča? Napokon, oni nemaju odjeljke, na čijem se broju može temeljiti formula izračuna.
Ovdje su ključni parametri opet središnja udaljenost i duljina radijatora. Osim toga, proizvođači preporučuju uzimajući u obzir način spajanja radijatora: s različitim načinima umetanja u sustav grijanja, grijanje i, prema tome, izlaz topline također se mogu razlikovati.
Kako čitatelja ne bismo zamarali obiljem formula u tekstu, jednostavno ćemo ga uputiti u tablicu snage serije Korad radijatora.
Dijagram uzima u obzir dimenzije radijatora i vrstu veze.
Radijatori od lijevanog željeza
I samo ovdje je sve krajnje jednostavno: svi radijatori od lijevanog željeza proizvedeni u Rusiji imaju jednaku udaljenost od centra do centra, jednaku 500 milimetara, i prijenos topline pri standardnoj temperaturi od 70 ° C, jednakoj 180 vata po odjeljku .
Pola bitke je gotovo. Sada znamo izračunati broj sekcija ili uređaja za grijanje s poznatim potrebnim izlazom topline. Ali odakle nam upravo potrebna toplinska snaga?
Hidraulički proračun opskrbe vodom
Naravno, "slika" izračuna topline za grijanje ne može biti cjelovita bez izračuna takvih karakteristika kao što su volumen i brzina nosača topline. U većini slučajeva rashladna tekućina je obična voda u tekućem ili plinovitom agregatnom stanju.
Preporučuje se izračunavanje stvarnog volumena nosača topline zbrajanjem svih šupljina u sustavu grijanja. Kada se koristi kotao s jednim krugom, ovo je najbolja opcija. Kada koristite dvokružne kotlove u sustavu grijanja, potrebno je uzeti u obzir potrošnju tople vode u higijenske i druge kućanske svrhe.
Izračun količine vode zagrijane dvokružnim kotlom za opskrbu stanovnika toplom vodom i grijanjem rashladne tekućine vrši se zbrajanjem unutarnjeg volumena kruga grijanja i stvarnih potreba korisnika u grijanoj vodi.
Količina tople vode u sustavu grijanja izračunava se pomoću formule:
W = k * Pgdje
- W - volumen nosača topline;
- Str - snaga kotla za grijanje;
- k - faktor snage (broj litara po jedinici snage je 13,5, raspon - 10-15 litara).
Kao rezultat, konačna formula izgleda ovako:
W = 13,5 * P
Protok protoka grijaćeg medija konačna je dinamička ocjena sustava grijanja, koja karakterizira brzinu cirkulacije tekućine u sustavu.
Ova vrijednost pomaže u procjeni vrste i promjera cjevovoda:
V = (0,86 * P * μ) / ∆Tgdje
- Str - snaga kotla;
- μ - učinkovitost kotla;
- ∆T - temperaturna razlika između opskrbne i povratne vode.
Koristeći gornje metode hidrauličkog izračuna, bit će moguće dobiti stvarne parametre, koji su "temelj" budućeg sustava grijanja.
Primjer # 1
Potrebno je odrediti točan broj odjeljaka za radijator M140-A, koji će biti instaliran u sobi koja se nalazi na gornjem katu. Istodobno, zid je vanjski, nema niše ispod prozorske klupice. A udaljenost od njega do radijatora je samo 4 cm. Visina prostorije je 2,7 m. Qn = 1410 W, a tv = 18 ° C. Uvjeti za spajanje radijatora: priključak na jednocijevni uspon tipa kontroliranog protokom (Dy20, KRT ventil s ulazom od 0,4 m); raspodjela sustava grijanja je gornja, tg = 105 ° C, a protok rashladne tekućine kroz uspon je Gst = 300 kg / h. Razlika između temperature rashladne tekućine dovodnog uspona i razmatrane je 2 ° C.
Odredite prosječnu temperaturu u radijatoru:
tav = (105 - 2) - 0,5h1410h1,06h1,02h3,6 / (4,187h300) = 100,8 ° C.
Na temelju dobivenih podataka izračunavamo gustoću toplinskog toka:
tav = 100,8 - 18 = 82,8 ° S
Treba napomenuti da je došlo do blage promjene u razini potrošnje vode (360 do 300 kg / h). Ovaj parametar gotovo nema utjecaja na qnp.
Qpr = 650 (82,8 / 70) 1 + 0,3 = 809W / m2.
Dalje, određujemo razinu prijenosa topline vodoravno (1r = 0,8 m) i okomito (1w = 2,7 - 0,5 = 2,2 m) smještene cijevi. Da biste to učinili, trebali biste koristiti formulu Qtr = qwxlw + qgxlg.
Dobivamo:
Qtr = 93x2,2 + 115x0,8 = 296 W.
Izračunavamo površinu potrebnog radijatora po formuli Ap = Qnp / qnp i Qpp = Qp - µ trxQtr:
Ap = (1410-0,9x296) / 809 = 1,41m2.
Izračunavamo potreban broj sekcija radijatora M140-A, uzimajući u obzir da je površina jednog dijela 0,254 m2:
m2 (µ4 = 1,05, µ 3 = 0,97 + 0,06 / 1,41 = 1,01, koristimo formulu µ 3 = 0,97 + 0,06 / Ap i odredimo:
N = (1,41 / 0,254) x (1,05 / 1,01) = 5,8. Odnosno, izračun potrošnje topline za grijanje pokazao je da u sobi treba ugraditi radijator koji se sastoji od 6 dijelova kako bi se postigla najudobnija temperatura.
Primjer toplinskog dizajna
Kao primjer izračuna topline postoji redovita kuća na 1 kat s četiri dnevne sobe, 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 izrađen od drvenih greda, krov je od metala i mineralne vune (10 cm)
Odredimo početne parametre kuće, potrebne za izračune.
Dimenzije zgrade:
- visina poda - 3 m;
- mali prozor prednje i stražnje strane zgrade 1470 * 1420 mm;
- veliki fasadni prozor 2080 * 1420 mm;
- ulazna vrata 2000 * 900 mm;
- stražnja vrata (izlaz na terasu) 2000 * 1400 (700 + 700) mm.
Ukupna širina zgrade je 9,5 m2, dužina je 16 m2. Grijat će se samo dnevne sobe (4 kom.), Kupaonica i kuhinja.
Da biste točno izračunali gubitak topline na zidovima s područja vanjskih zidova, trebate oduzeti površinu svih prozora i vrata - ovo je potpuno drugačija vrsta materijala s vlastitim toplinskim otporom
Počinjemo s izračunavanjem površina homogenih materijala:
- tlocrtna površina - 152 m2;
- površina krova - 180 m2, uzimajući u obzir visinu potkrovlja od 1,3 m i širinu staze - 4 m;
- površina prozora - 3 * 1,47 * 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 m2;
- površina vrata - 2 * 0,9 + 2 * 2 * 1,4 = 7,4 m2.
Površina vanjskih zidova bit će 51 * 3-9,22-7,4 = 136,38 m2.
Prijeđimo na izračunavanje gubitaka topline za svaki materijal:
- Qpol = S * ∆T * k / d = 152 * 20 * 0,2 / 1,7 = 357,65 W;
- Krov = 180 * 40 * 0,1 / 0,05 = 14400 W;
- Qprozor = 9,22 * 40 * 0,36 / 0,5 = 265,54 W;
- Qdoor = 7,4 * 40 * 0,15 / 0,75 = 59,2 W;
A također Qwall je ekvivalentan 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4546. Zbroj svih gubitaka topline bit će 19628,4 W.
Kao rezultat izračunavamo snagu kotla: Rkotao = Qloss * Prostor_kolonice * 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.
Izračunati ćemo broj dijelova radijatora za jednu od soba. Za sve ostale izračuni su isti. Na primjer, ugaona soba (lijevi, donji kut dijagrama) iznosi 10,4 m2.
Dakle, 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 grijanja s izlaznom toplinom od 180 W.
Okrećemo se izračunavanju količine rashladne tekućine u sustavu - W = 13,5 * P = 13,5 * 21 = 283,5 litara. To znači da će brzina rashladne tekućine iznositi: V = (0,86 * P * μ) / ∆T = (0,86 * 21000 * 0,9) /20=812,7 litara.
Kao rezultat, potpuni promet cijelog volumena rashladne tekućine u sustavu bit će ekvivalentan 2,87 puta na sat.
Odabir članaka o toplinskom izračunu pomoći će u određivanju točnih parametara elemenata sustava grijanja:
- Izračun sustava grijanja privatne kuće: pravila i primjeri izračuna
- Toplinski proračun zgrade: specifičnosti i formule za izvođenje proračuna + praktični primjeri
Ukupni gubici topline u toplinskim mrežama
Kao rezultat pregleda grijaće mreže utvrđeno je da
- 60% cjevovoda toplinskih mreža izolirano je staklenom vunom sa 70% trošenja,
- 30% ekstrudirana polistirenska pjena tipa TERMOPLEX i
- 10% pjenasti polietilen.
| Toplinska izolacija | Ukupni gubici toplinske energije u toplinskim mrežama, uzimajući u obzir postotak pokrivenosti i trošenja, kW | Proračun toplinskih gubitaka u toplinskim mrežama, uzimajući u obzir postotak pokrivenosti i trošenja, Gcal / sat |
| Staklena vuna | 803,589 | 0,69092 |
| TERMOPLEX | 219,180 | 0,18845 |
| Pjenasti polietilen | 86,468 | 0,07434 |
| Ukupno: | 1109,238 | 0,95372 |
Najbolja formula za izračunavanje
Tablica primjera izračuna vode radijatora u sustavu grijanja.
Vrijedno je reći da ni prva ni druga formula neće omogućiti osobi da izračuna razlike između toplinskih gubitaka zgrade, ovisno o omotaču zgrade i izolacijskim konstrukcijama koje se koriste u zgradi.Da bi se najtočnije napravili potrebni izračuni, mora se koristiti pomalo komplicirana formula, zahvaljujući kojoj će se moći riješiti značajnih troškova. Ova je formula sljedeća: Qt (kW / h) = (100 W / m2 × S (m2) × K1 × K2 × K3 × K4 × K5 × K6 × K7) / 1000 (količina potrošnje plina za grijanje nije uzeti u obzir). U ovom slučaju, S je površina sobe. W / m2 predstavlja specifičnu vrijednost gubitka topline, to uključuje sve pokazatelje potrošnje topline - zidove, prozore itd. Svaki se koeficijent množi sa sljedećim i u ovom slučaju označava jedan ili drugi pokazatelj propuštanja topline.
K1 je koeficijent potrošnje toplinske energije kroz prozore koji ima vrijednosti 0,85, 1, 1,27, a koji će varirati ovisno o kvaliteti korištenih prozora i njihovoj izolaciji. K2 - količina potrošnje topline kroz zidove. Ovaj koeficijent ima iste performanse kao u slučaju gubitka topline kroz prozore. Može se razlikovati ovisno o toplinskoj izolaciji zidova (loša toplinska izolacija - 1,27, prosjek (kada se koriste posebni grijači) - 1, visoka razina toplinske izolacije ima koeficijent 0,854). K3 je pokazatelj koji određuje omjer površina i prozora i poda (50% - 1,2, 40% - 1,1, 30% - 1,0, 20% - 0,9, 10% - 0,8), sljedeći koeficijent je temperatura vani soba (K4 = -35 stupnjeva - 1,5; -25 stupnjeva - 1,3; -20 stupnjeva - 1,1; -15 stupnjeva - 0,9; -10 stupnjeva - 0,7).
K5 u ovoj formuli je koeficijent koji odražava broj zidova okrenutih prema van (4 zida - 1,4; 3 zida - 1,3; 2 zida - 1,2; 1 zid - 1,1). K6 predstavlja vrstu izolacije za sobu iznad one za koju je izračunat. Ako se grije, tada će koeficijent biti 0,8, ako postoji toplo tavan, tada 0,9, ako se ova soba ne zagrijava na bilo koji način, koeficijent će biti 1. I zadnji koeficijent koji se koristi pri izračunavanju prema ovom formula ukazuje na visinu stropova u sobi. Ako je visina 4,5 metra, tada je omjer 1,2; 4 metra - 1,15; 3,5 metra - 1,1; 3 metra - 1,05; 2,5 metra - 1.
