Топлотно оптерећење на грејању и другим параметрима

Тема овог чланка је дефиниција оптерећења топлоте на грејању и других параметара који се морају израчунати за аутономни систем грејања. Материјал је фокусиран првенствено на власнике приватних кућа, далеко од опреме за грејање и којима су потребне најнапредније формуле и алгоритми.

Па иди.

Редундантност и тачан прорачун

Од самог почетка неопходно је навести једну суптилност рачунања: скоро немогуће израчунати апсолутно тачне вриједности губитка топлоте кроз под, плафон и зидове, које систем гријања мора надокнадити. Можете говорити само о одређеном степену поузданости процјена.

Разлог је у томе што превише фактора утичу на губитак топлоте:

• Термичка отпорност главних зидова и свих слојева завршних материјала.
• Присуство или одсуство хладних мостова.
• Вјетрова ружа и локација куће на терену.
• Рад вентилације (који, пак, опет зависи од снаге и смера вјетра).
• Степен инсолације прозора и зидова.

Постоје неке добре вести. Практично сви савремени котлови за гријање и дистрибуирани системи гријања (грејани подови, електрични и гасни конвектори итд.) Имају термостат који мери потрошњу топлоте у зависности од собне температуре.

На практичној страни то значи да ће излазна топлотна снага утицати само на режим грејања: на примјер, 5 кВх топлоте неће бити дата за један сат непрекидног рада с напајањем 5 кВ, већ у 50 минута рада са снагом од 6 кВ. Следећих 10 минута, котао или други уређај за гријање ће се држати у режиму мировања, без потрошње струје или енергије.

Због тога: у случају израчунавања топлотног оптерећења, наш задатак је да одреди минималну дозвољену вредност.

Једини изузетак од општег правила повезује се са радом класичних котлова на чврста горива и због чињенице да је смањење њихове топлотне енергије повезано са озбиљним падом ефикасности због непотпуног сагоревања горива. Проблем је решен постављањем акумулатора топлоте у круг и гашењем грејача термичким главама.

Након потапања, котао ради на пуној снази и са максималном ефикасношћу до потпуног сагоревања угља или огревног дрвета; онда се акумулирани топлотни акумулатор троши топлота на одржавање оптималне температуре у просторији.

Већина других параметара који се требају израчунати такође омогућавају одређену редунданцију. Међутим, о томе - у релевантним одељцима чланка.

Листа параметара

Дакле, шта би заправо требало да размотримо?

• Укупна топлинска оптерецења на грејању куце. Одговара на минималну потребну снагу котла или укупну снагу апарата у дистрибуираном систему грејања.
• Потреба за топлотом у посебној просторији.
• Број секција секцијског радијатора и величина регистра који одговарају одређеној вриједности излаза топлоте.

Имајте на уму: за готове грејаче (конвекторе, радијаторске плоче, итд.) Произвођачи обично наводе укупну топлотну снагу у пратећој документацији.

• Пречник цевовода који је у стању загревања воде обезбедити потребан проток топлоте.
• Параметри циркулационе пумпе, која доводе хладњак у круг са одређеним параметрима.
• Величина експанзијске посуде за компензацију топлотног ширења хладњака.

Идемо на формуле.

Топлотно оптерећење

Један од главних фактора који утичу на његову вриједност је степен кућне изолације. СНиП 23-02-2003, који регулише термичку заштиту зграда, нормализује овај фактор, дајући препоручене вредности топлотне отпорности зидова за сваки регион земље.

Представљамо два начина за вршење прорачуна: за зграде које су у складу са СНиП 23-02-2003, као и за куће са нестандардизованом топлотном отпорношћу.

Нормална топлотна отпорност

Упутства за израчунавање топлотне енергије у овом случају изгледају овако:

• 60 вати по 1 м3 пуног (укључујући зидове) запремине куће се узимају као основна вриједност.
• За сваки од прозора додатна вриједност додата је 100 В топлоте.. За свака врата која воде до улице - 200 вати.

• Додатни фактор се користи за компензацију губитака који се повећавају у хладним регионима.

Као пример, урадимо рачун за кућу димензија 12 * 12 * 6 метара са дванаест прозора и два врата улице која се налази у Севастополу (просјечна јануарска температура је + 3Ц).

1. Загревани волумен је 12 * 12 * 6 = 864 кубних метара.
2. Основна топлотна снага је 864 * 60 = 51.840 вати.
3. Прозори и врата ће га мало повећати: 51840+ (12 * 100) + (2 * 200) = 53440.
4. Изузетно блага клима, услед близине мора, нас приморава да користимо регионални коефицијент од 0,7. 53440 * 0,7 = 37408 вати. На тој вредности, и можете да се крећете.

Ненормализована топлинска отпорност

Шта треба учинити ако је квалитет кућне изолације приметно бољи или лошији од препорученог? У овом случају, за процену топлотног оптерећења, можете користити формулу облика К = В * Дт * К / 860.

У њему:

• К - негована топлотна снага у киловатима.
• В је загрејана запремина у кубним метрима.
• Дт је разлика у температури између улице и куће. Обично делта се узима између препоручене вредности за изградњу интерне употребе (+18 - + 22Ц) и просечне минималне уличне температуре у најхладнијег мјесецу у последњих неколико година.

Хајде да разјаснимо: рачунати на апсолутни минимум тачније је у принципу; Међутим, то ће значити прекомерне трошкове за котлове и уређаје за гријање, чији ће пуни капацитет бити потребан само једном на свака неколико година. Цена благог потцјењивања израчунатих параметара је одређени пад температуре у просторији на врхунцу хладног времена, који се лако компензује укључивањем додатних грејача.

• К - коефицијент изолације, који се може узети из доње табеле. Међусобне вредности коефицијента добијају се апроксимацијом.

Поновимо прорачуне за нашу кућу у Севастополу, наводећи да су њени зидови зидови од зидова дебљине 40 цм (порозни седиментни камен) без спољне завршне обраде, а застакљивање се прави са стакленим прозорима.

1. За коефицијент топлотне изолације претпоставља се да је 1,2.
2. Раније смо израчунали волумен куће; једнако је 864 м3.
3. Ми ћемо користити унутрашњу температуру која је једнака препорученом СНиП за регионе са нижим температурама изнад -31С - +18 степени. Информације о просјечном минимуму љубазно ће потражити свјетски познату Интернет енциклопедију: једнака је -0.4Ц.
4. Обрачун ће, стога, имати облик К = 864 * (18 - -0,4) * 1,2 / 860 = 22,2 кВ.

Као што је лако видети, израчунавање је дало резултат који се разликује од оног који је добијен првим алгоритмом за један и по пута. Разлог је, пре свега, да је просечан минимум који се користи од нас значајно разликовао од апсолутног минимума (око -25 ° Ц). Повећање делта температуре за један и по пута истовремено повећава процењену потрошњу топлоте зграде.

Гигацалориа

При израчунавању количине топлотне енергије коју прими зграда или соба, заједно са киловат-часовима, користи се још једна вриједност - гигакалорија. Одговара количини топлоте која је потребна за загревање 1000 тона воде на 1 степен под притиском од 1 атмосфере.

Како прерачунати киловате топлотне енергије у гигакалоријама потрошене топлоте? Једноставно: једна гигакалорија је једнака 1162,2 кВ / х. Дакле, са максималном снагом од 54 КВ, максимални сатни оптерећење на загревање ће бити 54 / 1162.2 = 0.046 Гцал * сат.

Користан је: за сваки регион у земљи, локални органи регулишу потрошњу топлоте у гигалориаром по квадратном метру простора током мјесеца. Просечна вредност у Руској Федерацији је 0,0342 Гцал / м2 месечно.

Соба

Како израчунати потребу за топлотом за једну собу? Овдје се користе исти рачунски планови као и за кућу као целину, са једним амандманом. Ако се просторија са гријањем додирне собом без сопствених уређаја за грејање, укључи се у рачун.

Дакле, ако се на простору димензија 4 * 5 * 3 метара приближава ходник величине 1,2 * 4 * 3 метра, израчунава се снага грејања грејања за запремину од 4 * 5 * 3 + 1,2 * 4 * 3 = 60 + 14, 4 = 74,4 м3.

Грејни апарати

Секциони радијатори

Уопштено говорећи, информација о протоку гријања по одељку се увек може наћи на веб локацији произвођача.

Ако је непознато, можете се ослонити на следеће приближне вредности:

• Одељак од ливеног гвожђа - 160 вати.
• Биметални део - 180 В.
• Алуминијумска секција - 200 вати.

Као и увек, постоји низ суптилности. Са бочним прикључком радијатора са 10 или више секција, варијација температуре између проксималне до линијске и крајње секције ће бити прилично значајна.

Узгред: ефекат ће доћи до ничег ако је облога повезана дијагонално или одоздо на дно.

Поред тога, произвођачи грејача обично наводе моћ за врло специфичну температурну делту између радијатора и ваздуха, једнака 70 степени. Зависност топлотног флукса на Дт је линеарна: ако је батерија 35 степени топлије од ваздуха, топлотна снага батерије ће бити тачно половина декларисане.

На пример, када је температура ваздуха у соби + 20Ц и температура расхладног средства у + 55Ц, снага алуминијумског дела стандардне величине ће износити 200 / (70/35) = 100 вати. Да бисте обезбедили снагу од 2 кВ, потребно је 2000/100 = 20 секција.

Регистри

Самостални регистри се истичу на листи уређаја за гријање.

Произвођачи из очигледних разлога не могу прецизирати њихов топлотни капацитет; Међутим, то је лако израчунати сами.

• За први део регистра (хоризонтална цев познатих димензија), снага је једнака производу његовог спољног пречника и дужине у метрима, делта температуре између расхладног средства и ваздуха у степенима и константног коефицијента од 36,5356.
• За следеће секције које се налазе у току тока топлог ваздуха користи се додатни фактор од 0,9.

Хајде да анализирамо још један пример - прорачунамо топлотни ток за четвороструки регистар са пречником пресека 159 мм, дужином од 4 метра и температуром од 60 степени у соби са унутрашњом температуром + 20 ° Ц.

1. Делта температуре у нашем случају су 60-20 = 40Ц.
2. Претварамо пречник цеви у метри. 159 мм = 0,159 м.
3. Израчунајте топлотну снагу првог дела. К = 0,159 * 4 * 40 * 36,5356 = 929,46 вати.
4. За сваки следећи одељак, снага ће бити једнака 929,46 * 0,9 = 836,5 вати.
5. Укупна снага ће бити 929,46 + (836,5 * 3) = 3500 (заокружена) вати.

Пречник цевовода

Како одредити минималну вредност унутрашњег пречника пуњења цеви или облоге за уређај за грејање? Нећемо се попети у дивљину и користити таблицу која садржи завршене резултате за разлику између тока и повратног тока од 20 степени. Ова вредност је типична за аутономне системе.

Максимална брзина протока хладњака не би требало да прелази 1,5 м / с како би се избегло бука; чешће се руководе брзином од 1 м / с.

На пример, за котао од 20 кВ, минимални унутрашњи пречник пуњења брзином протока од 0,8 м / с биће једнак 20 мм.

Напомињемо: унутрашњи пречник је близу даљинског управљача (условни ход) челичне цеви. Пластичне и метал-пластичне цијеви обично су означене спољним пречником, што је 6-10 мм веће од унутрашњег. Према томе, цеви од полипропилена величине 26 мм имају унутрашњи пречник од 20 мм.

Циркулациона пумпа

За нас су важни два параметра пумпе: глава и перформансе. У приватној кући, у било којој разумној дужини кола, минимални притисак за најјефтиније пумпе је 2 метра (0,2 кгф / цм2): то је та разлика која циркулише систем грејања у стамбеним зградама.

Потребне перформансе израчунавају се према формули Г = К / (1.163 * Дт).

У њему:

• Г - продуктивност (м3 / сат).
• К је снага кола у којој је инсталирана пумпа (КВ).
• Дт је разлика у температури између директних и повратних цевовода у степенима (у самосталном систему, типична вредност је Дт = 20С).

За круг са топлотним оптерећењем од 20 киловата, са стандардном температурном делтом, пројектовани капацитет ће бити 20 / (1.163 * 20) = 0.86 м3 / сат.

Експанзиони резервоар

Један од параметара који је потребно израчунати за аутономни систем је волумен експанзионог резервоара.

Тачна прорачунавања заснована су на прилично дугачкој серији параметара:

• Температура и тип хладњака. Коефицијент експанзије зависи не само од степена загревања батерија, већ и од чега су испуњени: мешавине воде и гликола шире.
• Максимални радни притисак у систему.
• Притисак пуњења резервоара, зависно од хидростатичког притиска кола (висина горње тачке кола изнад експанзионог резервоара).

Међутим, постоји једна нијанса која омогућава значајно поједностављење прорачуна. Ако потцијењена запремина резервоара ће на најбољи начин довести до константног активирања сигурносног вентила, а у најгорем случају - до уништења кола, онда његова вишка јачина неће штетити ништа.

Зато се резервоар обично узима са померањем једнаком 1/10 укупне количине расхладног средства у систему.

Савет: да бисте сазнали волумен кола, довољно је да га напуните водом и исцедите у мерну посуду.

Закључак

Надамо се да ће горе наведене шеме прорачуна поједноставити живот читаоца и ослободити га од многих проблема. Као и обично, видео прилог у чланку ће вам пружити додатне информације.

Успехи!