Isıtma ve ilgili miktarlarda ısı yükünün hesaplanması

Isıtmada hesaplanan termal yük nasıl hesaplanır? Evin ısıya olan ihtiyacı hangi faktörleri etkiler? Optimal ısıtma cihazları nasıl seçilir? Makalede, bunlara ve diğer bazı sorulara cevap vermeye çalışacağız.

Daha kolay, daha da kolay

Hemen rezervasyon yaptırınız: Bu makale, bağımsız ısıtmaya sahip özel ev ve apartman sahiplerine yöneliktir. Çok apartmanlı binaların ısıtma sistemlerini hesaplama yöntemleri oldukça karmaşıktır ve bir çok faktörü hesaba katmalıdır: havalandırma işi, rüzgar gülü, binanın iç yalıtım derecesi ve çok daha fazlası.

Küçük bir evin ısıtılması söz konusu olduğunda, ısı çıkışını belli bir marjla toplamak daha kolaydır. Bataryanın birkaç ek bölümünün fiyatı, toplam inşaat maliyetinin arka planına karşı pek de sert görünmüyor.

Bununla birlikte işletme maliyetleri, uygun bir organizasyonla hiç artmayacaktır: termostatlar ve şoklar, talep edilmeyecek sıcak günlerde termal kapasiteyi sınırlayacaktır.

Öyleyse, amacımız, uzman olmayanlar için en basit ve anlaşılabilir yollardan ısıtmadaki yükü nasıl hesaplayacağımızı öğrenmektir.

Ne düşünüyoruz

Saymayı öğrenmeliyiz:

• Toplam ısı çıkışı (ısıtma cihazlarının toplam gücü ve bağımsız bir sistem durumunda, ayrıca kazanın gücü).
• Ayrı ısıtıcı güç tek kişilik odada.

Ayrıca, birkaç ilgili değere de değineceğiz:

• Soğutma sıvısı miktarının ve ısıtma sisteminin genleşme tankının hacminin hesaplanması.

• Sirkülasyon pompasının performansının seçimi.
• Optimum doldurma çapının seçimi.

Toplam ısı çıkışı

Alana göre

Yarım yüzyıl önce, SNiP'ler bu güne kadar kullanılan en basit hesaplama şemasını sunuyor: ısıtılan alanın metrekare başına 100 watt ısı alınır. 100 karelik bir evde 10 kW gerekir. Noktası.

Basit, anlaşılabilir ve çok yanlış.

Nedenleri?

1. SNiP'ler apartman binaları için geliştirildi. Isıtmalı binalarla çevrili bir apartmanda ve duvarların ötesinde buz havası olan özel bir evde ısı sızıntıları karşılaştırılamaz.
2. Hesaplama, 2.5 metre tavan yüksekliğine sahip daireler için doğrudur. Daha yüksek bir tavan, odanın hacmini ve sonuç olarak ısı maliyetini artıracaktır.

1. Pencereler ve kapılar sayesinde, duvarlardan çok daha fazla termal enerji kaybedilir.
2. Son olarak, Sochi ve Yakutsk'daki ısı kayıplarının büyük ölçüde değişeceğini varsaymak mantıklı olacaktır. Oda ve sokak arasındaki sıcaklık deltasını artırmak, tam olarak iki kez ısıtmak için ısı tüketimini ikiye katlayacaktır. Ancak fizik.

Sesine göre

Kapama yapılarının standardize termal direncine sahip binalarda (Moskova için - 3.19 m2 * C / W), odanın hacmine göre termal güç hesaplamasını kullanabilirsiniz.

• Isıtılan daire hacminin metreküpü başına 40 watt ısı alınır. Komşu ısıtmalı binalarla ortak duvarları olmayan özel bir evin metrekaresi için - 60.

• Her pencere için taban değerine 100 watt termal enerji eklenir. Sokağa giden her kapı için - 200.
• Alınan güç bölgesel katsayı ile çarpılır:

Bir kez daha 100 karelik bir alana sahip bir ev için ısıl güce ihtiyaç duyduğunu hesaplayalım, ama şimdi bu görevi belirliyoruz:

1. 3,2 metrelik tavanların yüksekliği bize 3.2 * 100 = 320 m3'lük bir evin iç hacmini verecektir.
2. Temel termal güç 320 * 60 = 19200 watt olacaktır.
3. Pencereler ve kapılar bitiyor: 19200+ (100 * 8) + (200 * 2) = 20,400 watt.
4. Ocak ayındaki canlandırıcı soğuk, bizi 1,7 iklim katsayısını kullanmaya zorlayacak. 20400 * 1.7 = 34640 watt.

Görülmesi kolay olduğu için, ilk şemaya göre hesaplamadaki fark sadece büyük değil - çarpıcıdır.

Evin yalıtımının kalitesi, bina yönetmeliklerinin gerektirdiğinden daha iyi veya daha kötü ise ne yapılmalı? Binaların termal koruması?

Hacim ve ısınma katsayısına göre

Bu durum için talimat, Q = V * Dt * K / 860 formundaki bir formülü kullanarak aşağıya iner:

• Q - kilowatt'larda termal gücün değerli göstergesi.
• V - Isıtılmış alanın hacmi.
• Dt, oda ve sokak arasındaki soğuk havadaki deltanın deltasıdır.
• K - binanın yalıtım derecesine bağlı olarak katsayı.

İki değişken ayrı yorumlar gerektirir.

Delta sıcaklıkları öngörülen SNiP konut sıcaklığı (-31 ° C'ye kadar olan kış sıcaklıkları +18 ° C'ye kadar olan bölgelerde ve daha güçlü dona sahip alanlar için +20) ile ortalama en düşük ayın ortalaması arasında alınır. Mutlak minimum odaklanmaya değmez: kayıt soğuk nadirdir ve istemsiz ceza için üzgün, hava yok.

Isı yalıtımı katsayısı, aşağıdaki tablodaki verilere yaklaşılarak elde edilebilir:

Tynda'daki evimiz için ısınma üzerindeki ısı yüklerinin hesaplanmasını bir kez daha yapalım, bunun 150 mm kalınlığında bir köpük plastik kaplama ile yalıtıldığını ve üçlü camlı pencereler ile hava koşullarından korunmasını belirterek.

Aslında, Uzak Kuzey koşullarında modern evler inşa edilmemiştir.

1. Evin içindeki sıcaklığın +20 C olduğu varsayılır.
2. En az Ocak ayı ortalama en iyi bilinen internet ansiklopedisi tarafından istenecektir. -33C.
3. Böylece, Dt = 53 derece.
4. Isı yalıtım katsayısını 0,7'ye eşit tutarız: Bizim tarafımızdan tarif edilen ısı yalıtımı, üst verimlilik limitine yakındır.

Q = 320 * 53 * 0.7 / 860 = 13.8 kW. Bir kazan seçerken rehberlik edilmeye değer bu değerdir.

Isıtma cihazının gücü seçimi

Tek bir odaya karşılık gelen kontur bölümünde termal yük nasıl hesaplanır?

Basit bir şekilde: Yukarıdaki şemalardan birinde hesaplamayı gerçekleştirin, ancak odanın hacmi için. Örneğin, 10 m2'lik bir oda toplam ısı çıkışının tam 1 / 10'una sahip olacaktır; Son şemaya göre hesaplamaya göre, 1380 watt eşittir.

İstenilen özelliklere sahip bir ısıtıcı nasıl seçilir?

Genel durumda, sadece gözlemlediğiniz radyatör veya konvektörün belgelerini inceleyerek. Üreticiler genellikle tek bir bölüm veya tüm enstrüman için ısı akısı değerini gösterir.

Nüans: Isı akışı genellikle, soğutucu ve odadaki hava arasındaki 70 derecelik sıcaklık deltası için gösterilir. Bu deltanın yarıya indirilmesi, güçte iki kat düşüşe neden olur.

Herhangi bir nedenle dokümantasyon ve üreticinin web sitesi mevcut değilse, aşağıdaki ortalama değerleri kullanabilirsiniz:

Ayrı olarak, ısı transfer yazmacının hesaplanmasını belirtmek gerekir.

Dairesel kesitli bir yatay boru için, aşağıdaki Q = Pi * Dn * L * k * Dt formülü ile hesaplanır:

• Q - watt cinsinden termal güç;
• Pi, 3,1415 olarak alınan sayıdır;
• Dн, metre bölümündeki kayıt bölümünün dış çaplarıdır.
• L - Metre cinsinden boru uzunluğu.
• k, çelik boru için 11.63 W / m2 * C olarak alınan ısıl iletkenlik katsayısıdır;
• Dt, soğutucu ve odadaki hava arasındaki sıcaklık deliğidir.

Tipik bir kayıt birkaç bölümden oluşmaktadır. Aynı zamanda, hepsi, ilk hariç, Dt parametresini azaltan ve ısı transferini doğrudan etkileyen ılık havanın yukarı akışındadır. Bu yüzden ikinci ve diğer bölümler için ek bir 0.9 faktörü kullanılır.

Bu hesaplamanın örneğini takip edelim.

Dört dereceli bir yazmacın ısı kapasitesini, 208 mm'lik bir dış çapa sahip bir borudan, 70 derecelik bir soğutma sıvısı sıcaklığından ve 20 derecelik bir odadaki bir hava sıcaklığından, üç metre uzunluğundaki bir ısı kapasitesini hesaplayalım.

1. İlk bölümün gücü 3.1415 * 0.208 * 3 * 11.63 * 50 = 1140 watt olacaktır (tam sayıya yuvarlanır).
2. İkinci ve diğer bölümlerin gücü 1140 * 0.9 = 1026 watt'a eşittir.
3. Kayıt cihazının toplam termal gücü 1140+ (1026 * 3) = 4218 watt'tır.

Genleşme tankı kapasitesi

Bu, otonom bir ısıtma sisteminde hesaplanması gereken parametrelerden biridir. Genleşme tankı, ısıl genleşme sırasında fazla soğutma maddesini içermelidir. Yetersiz hacmin fiyatı - emniyet vanasının sürekli çalışması.

Bununla birlikte, tankın aşırı miktarının herhangi bir olumsuz sonucu yoktur.

Hesaplamanın en basit versiyonunda, tank devredeki toplam soğutucu miktarının% 10'una eşittir. Soğutucu miktarı nasıl bulunur?

İşte birkaç basit çözüm:

• Sistem su ile doldurulur, bundan sonra herhangi bir boyuttaki tabaklara karışır.
• Buna ek olarak, dengeli bir sistemde, litre içindeki soğutucu madde miktarı, kilowatt'larda kazanın gücünün yaklaşık 13 katıdır.

Daha karmaşık (ama aynı zamanda daha doğru sonuç veren) bir tank hesaplama formülü şuna benzer:

V = (Vt x E) / D

İçinde:

• V, litre içindeki tankın gerekli hacmi.
• Vt, litre cinsinden soğutucu akışkan miktarıdır.
• E, devrenin maksimum çalışma sıcaklığında soğutma sıvısının genleşme katsayısıdır.
• D - tank verimliliği oranı.

Ve bu durumda, birkaç parametrenin yoruma ihtiyacı var.

+10C'nin başlangıç ​​sıcaklığından ısıtıldığında, genellikle bir soğutucu olarak işlev gören suyun genleşme katsayısı aşağıdaki tablodan alınabilir:

Yararlı: Isıtma devreleri için antifriz olarak kullanılan su-glikol karışımları, biraz daha ısıtıldığında genleşir. Fark, yüzde 30'luk bir glikol çözeltisinin 100 derecesine ısıtıldığında% 0.45'e ulaşır.

Genleşme tankı verim katsayısı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır: D = (Pv - Ps) / (Pv + 1).

İçinde:

• Pv, devredeki izin verilen maksimum çalışma basıncıdır. Emniyet valfini tetiklemek üzere ayarlanmıştır. Kural olarak, 2.5 atmosfere eşit seçilir.
• Ps - depo doldurma basıncı. Genellikle, tankın üstündeki devredeki su kolonunun yüksekliğine karşılık gelir. Örneğin, ikinci kattaki radyatörlerin üst kısmının bodrumda, 5 metreye monte edilmiş bir tankın üzerine çıktığı ısıtma sisteminde, tank 0,5 atmosfer basıncıyla doldurulur (bu, beş metrelik bir kafaya karşılık gelir).

Örnek olarak, aşağıdaki koşullar için bir do-it-yourself tankı hesaplaması yapalım:

• Devredeki soğutucu akışkan hacmi 400 litredir.
• Isı taşıyıcı - kazan tarafından 10 ila 70 derece ısıtılmış su.
• Emniyet valfi 2,5 kgf / cm2 olarak ayarlanmıştır.
• Genleşme tankı, hava ile 0.5 kgf / cm2'lik bir basınca şişirilir.

Yani:

1. Tankın verimlilik oranı (2.5-0.5) / (2.5 + 1) = 0.57'dir.

1. 60 derecede ısıtıldığında suyun genleşme katsayısı% 2.25 veya 0.0225'tir.
2. Tankın minimum hacmi 400 * 0.0225 / 0.57 = 16 olmalıdır (tank boyut aralığından en yakın değere yuvarlanır).

pompa

Optimum basınç ve pompa performansı nasıl seçilir?

Tüm baskı ile basit. Herhangi bir makul uzunluğun kontürü için minimum 2 metrelik (0,2 kgf / cm2) değeri yeterlidir.

Referans: Bir apartmanın ısıtma sistemi, karışım ve geri dönüş akışı arasındaki fark tam olarak iki metredir.

Performans en basit şemaya göre hesaplanabilir: Konturun tüm hacmi saatte üç kez dönmelidir. Bu nedenle, 400 litrelik yukarıda belirtilen soğutma sıvısı için, ısıtma sisteminin sirkülasyon pompasının işletme kafasına sahip makul minimum performansı 0,4 * 3 = 1,2 m3 / saat'e eşit olmalıdır.

Devrenin, kendi pompasıyla donatılmış bölümleri için performansı, G = Q / (1.163 * Dt) formülü ile hesaplanabilir.

İçinde:

• G - saatte küp metre cinsinden performans değeri.
• Q, kilowatt'larda ısıtma sistemi bölümünün ısı çıkışıdır.
• 1.163 - suyun sabit, ortalama ısı kapasitesi.
• Dt, santigrat derece cinsinden tedarik ve dönüş hatları arasındaki sıcaklık farkıdır.

İpucu: otonom sistemlerde, genellikle 20 dereceye eşit alınır.

Böylece, akış ve geri dönüş akışı arasında 20 derecelik bir deltada 5 kilowatt'lık bir termal güce sahip bir devre için, en az 5 / (1.163 * 20) = 0.214 m3 / sa kapasiteli bir pompaya ihtiyaç vardır.

Boru çapı

Bilinen bir ısı çıkışı ile devrede optimal doldurma çapını nasıl seçersiniz?

Formül D = 354 * (0.86 * Q / Dt) / v burada yardımcı olacaktır.

İçinde:

• D, borunun santimetre cinsinden iç çapıdır.
• Q, kilowatt'larda devrenin termal gücüdür.
• Dt akış ve dönüş borusu arasındaki delta sıcaklığıdır. Özerk bir ısıtma sistemi için Dt'nin tipik değerinin 20C olduğunu hatırlayın.
• v akış hızıdır. Değerlerinin aralığı 0,6 ila 1,5 m / s arasındadır. Düşük hızlarda, devredeki ilk ve son radyatörler arasındaki sıcaklık farkı artar; Daha yüksek seviyelerde hidrolik gürültü fark edilir.

1 m / s'lik borularda su hızında 5 kW kapasiteli azılı kontur için minimum çapı hesaplayalım.

D = 354 * (0.86 x 5/20) / 1 = 4.04 mm. Pratik tarafta bu, mevcut minimum boyuttaki boruları alabileceğiniz ve bunlar içinde yavaş dolaşımdan korkmayacağınız anlamına gelir.

Sonuç

Formüller ve kuru sayılar bolluğu saygın bir okuyucudan yorulmadığını umuyoruz. Her zamanki gibi ekli video, dikkatini ek tematik bilgilere sunacaktır. İyi şanslar!