Výpočet vykurovacieho systému súkromného domu: vzorce,

Aké parametre je potrebné vypočítať pri navrhovaní samostatného vykurovacieho systému? Ako je výpočet vykurovacieho systému súkromného domu v každom prípade? V článku poskytneme čitateľovi všetky potrebné vzorce, referenčné údaje a sprevádzame výpočty s príkladmi.

Čo si myslíme

Aké sú etapy výpočtu vykurovacieho systému pre súkromný dom?

Čo presne musíme počítať?

• Celková potreba tepla a príslušný výkon vykurovacieho kotla.
• Požiadavka tepelnej energie v samostatnej miestnosti a teda aj výkon ohrievača v ňom.

Poznámka: Musíme sa dotknúť metód na stanovenie tepelného výkonu pre rôzne vykurovacie zariadenia.

• Kapacita expanznej nádrže.
• Parametre obehového čerpadla.

V tomto poradí a prejdite ďalej.

Tepelná energia

Je možné zhruba odhadnúť potrebu domáceho tepla dvoma spôsobmi:

1. Podľa oblasti.
2. Podľa hlasitosti.

Výpočet plochy

Táto technika je mimoriadne jednoduchá a je založená na SNiP pred polstoročím: jeden kilowatt tepelnej energie sa odoberá na 10 metrov štvorcových. Preto môže byť dom s celkovou plochou 100 m2 vykurovaný 10-kilowattovým kotlom.

Schéma je dobrá, pretože nevyžaduje šplhanie do prírody a výpočet tepelného odporu steny. Ako každá zjednodušená schéma výpočtu však prináša veľmi približný výsledok.

Existuje niekoľko dôvodov:

• Kotol ohrieva celý objem vzduchu v miestnosti, čo závisí nielen od priestoru domu, ale aj od výšky stropov. Tento parameter v súkromnom bývaní sa môže líšiť v najširšom rozsahu.
• Okná a dvere stratia oveľa viac tepla na jednotku plochy ako steny. Ak je to len preto, že je pre infračervené žiarenie oveľa transparentnejšie.
• Klimatická zóna tiež výrazne ovplyvňuje tepelné straty v obvode budovy. Zvýšenie teplotnej delty medzi miestnosťou a ulicou sa zdvojnásobí dvojnásobným nárastom nákladov na vykurovanie.

Výpočet objemu s regionálnymi koeficientmi

Z týchto dôvodov je lepšie použiť trochu komplikovanejšiu výpočtovú schému, ktorá prináša omnoho presnejší výsledok.

1. 60 wattov tepla na kubický meter objemu vykurovanej miestnosti sa považuje za základnú hodnotu.
2. Každé okno vo vonkajšej stene pridáva 100 wattov k vypočítanému tepelnému výkonu a 200 na každé dvere.
3. Výsledok sa vynásobí regionálnym koeficientom:

Vezmime si napríklad ten istý dom s rozlohou 100 metrov štvorcových.

Tentokrát však špecifikujeme niekoľko ďalších podmienok:

• Výška stropu je 3,5 metra.
• Dom má 10 okien a 2 dvere na vonkajších stenách.
• Nachádza sa v meste Verkhoyansk (priemerná januárová teplota je 45,4 ° C, absolútne minimum je 67,6 ° C).

Takže vypočítajte vykurovanie súkromného domu pre tieto podmienky.

1. Vnútorný objem vykurovanej miestnosti je 100 x 3,5 = 350 m3.
2. Základná hodnota tepelnej energie bude rovná 350 * 60 = 21000 wattov.
3. Okná a dvere zhoršujú situáciu: 21000+ (100 * 10) + (200 * 2) = 22400 wattov.
4. Nakoniec osviežujúce prostredie Verkhoyansk nás núti zvýšiť už veľkú tepelnú kapacitu vykurovania o ďalšie dva krát: 22400 * 2 = 44800 wattov.

Je ľahké vidieť, že rozdiel s výsledkom získaným prvou metódou je viac ako štyrikrát.

Vykurovacie zariadenia

Ako vypočítať vykurovanie v súkromnom dome pre jednotlivé miestnosti a vybrať si vykurovacie zariadenia vhodné pre túto energiu?

Samotná metóda výpočtu potreby tepla pre jednu miestnosť je úplne identická s tou, ktorá je uvedená vyššie.

Napríklad pre miestnosť s rozlohou 12 m2 s dvomi oknami v dome, ktorý sme opísali, výpočet bude vyzerať takto:

1. Objem miestnosti je 12 x 3,5 = 42 m3.
2. Základná tepelná energia bude rovná 42 * 60 = 2520 wattov.
3. Dve okná pridajú ďalších 200. 2520 + 200 = 2720.
4. Regionálny koeficient zdvojnásobí potrebu tepla. 2720 ​​* 2 = 5440 wattov.

Ako prepočítať výslednú hodnotu v počte častí chladiča? Ako vybrať počet a typ vykurovacích konvektorov?

• Výrobcovia vždy uvádzajú tepelný výkon konvektorov, doskových radiátorov atď. v sprievodnej dokumentácii.

• V prípade sekčných radiátorov možno potrebné informácie zvyčajne nájsť na webových stránkach predajcov a výrobcov. Na tom istom mieste je dosť často možné nájsť kalkulačku na prepočet kilowattov v sekcii.
• Nakoniec, ak použijete sekcionálne radiátory neznámeho pôvodu so štandardnou veľkosťou 500 milimetrov pozdĺž osi vsuvky, môžete sa sústrediť na nasledujúce priemerné hodnoty:

V autonómnom vykurovacom systéme s miernymi a predvídateľnými parametrami chladiacej kvapaliny najčastejšie používané hliníkové radiátory. Ich primeraná cena je veľmi príjemne kombinovaná s príjemným vzhľadom a vysokým odvodom tepla.

V našom prípade hliníkové profily s kapacitou 200 wattov budú vyžadovať 5440/200 = 27 (zaoblené).

Ako vždy, existuje niekoľko jemností.

• S bočným radiálnym radiátorom je teplota druhých častí oveľa nižšia ako prvá; v dôsledku toho klesá tepelný tok z ohrievača. Jednoduchá inštrukcia pomôže vyriešiť problém: pripojte radiátory podľa schémy zospodu do dolnej časti.
• Výrobcovia udávajú tepelný výkon pre teplotnú deltu medzi chladiacou kvapalinou a miestnosťou 70 stupňov (napríklad 90 / 20C). Keď klesá, tepelný tok klesne.

Špeciálny prípad

Často sa domáce oceľové registre používajú ako vykurovacie zariadenia v súkromných domoch.

Upozorňujeme, že priťahujú nielen nízke náklady, ale aj mimoriadnu pevnosť v ťahu, čo je veľmi užitočné pri pripojení domu k vykurovaciemu vedeniu. V autonómnom vykurovacom systéme je ich príťažlivosť negovaná nenáročným vzhľadom a nízkym tepelným emisiami na jednotku objemu ohrievača.

Avšak: ako odhadnúť tepelnú kapacitu registra známej veľkosti?

Pre jednu vodorovnú okrúhlu rúrku sa vypočíta podľa vzorca Q = Pi * Dn * L * k * Dt, v ktorom:

• Q - tok tepla;
• Pi je počet pi považovaný za 3.1415;
• DN - vonkajší priemer potrubia v metroch;
• L je jeho dĺžka (aj v metroch);
• k je koeficient tepelnej vodivosti, ktorý sa považuje za 11,63 W / m2 * C;
• Teplota Dt - delta, rozdiel medzi chladiacou kvapalinou a vzduchom v miestnosti.

Vo viacnásobnom horizontálnom registri sa prenos tepla všetkých častí, s výnimkou prvého, vynásobí 0,9, pretože odovzdávajú teplo smerom nahor nahor vzduchu prúdiaceho prvým úsekom.

Vypočítajte prenos tepla štvoroborového registra s priemerom prierezu 159 mm a dĺžkou 2,5 metra pri teplote chladiva 80 ° C a teplote vzduchu v miestnosti 18 ° C.

1. Tepelný výkon prvej časti je 3,1415 * 0,159 * 2,5 * 11,63 * (80-18) = 900 wattov.
2. Tepelný výkon každého z ostatných troch sekcií je rovný 900 * 0,9 = 810 wattov.
3. Celkový tepelný výkon ohrievača je 900+ (810 * 3) = 3330 wattov.

Expanzná nádrž

A v tomto prípade existujú dve metódy výpočtu - jednoduché a presné.

Jednoduchý okruh

Jednoduchý výpočet je veľmi jednoduchý: objem expanznej nádrže sa rovná 1/10 objemu chladiacej kvapaliny v okruhu.

Kde získať hodnotu objemu chladiacej kvapaliny?

Tu je niekoľko jednoduchých riešení:

1. Naplňte obrys vodou, vyfúkajte vzduch a potom vypusťte všetku vodu cez tmel do akéhokoľvek meracieho taniera.
2. Okrem toho môže byť približne vyvážený systém vypočítaný v množstve 15 litrov chladiacej kvapaliny na kilowatt výkonu kotla. Takže v prípade kotla s výkonom 45 kW bude mať systém približne 45 * 15 = 675 litrov tepelného nosiča.

Preto v tomto prípade bude expanzná nádoba pre vykurovací systém s objemom 80 litrov (zaokrúhlená na štandardnú hodnotu) primeraným minimom.

Presná schéma

Presnejšie, môžete vypočítať objem expanznej nádrže pomocou vzorca V = (Vt x E) / D, v ktorom:

• V - požadovaná hodnota v litroch.
• Vt je celkový objem chladiacej kvapaliny.
• E je koeficient rozťažnosti chladiacej kvapaliny.
• D je koeficient účinnosti expanznej nádoby.

Je zrejmé, že posledné dva parametre potrebujú pripomienky.

Koeficient rozťažnosti vody a zlej zmesi vody a glykolu je možné prevziať z nasledujúcej tabuľky (pri zahriatí z počiatočnej teploty + 10 ° C):

Pomer efektivity nádrže možno vypočítať pomocou vzorca D = (Pv - Ps) / (Pv + 1), v ktorom:

• Pv je maximálny tlak v okruhu (otvárací tlak poistného ventilu).

Tip: zvyčajne sa považuje za 2,5 kgf / cm2.

• Psastatický tlak okruhu (je to aj tlak nabíjania nádrže). Vypočíta sa ako 1/10 rozdielu v metroch medzi úrovňou nádrže a horným bodom okruhu (pretlak 1 kgf / cm2 zvyšuje vodný stĺpec o 10 metrov). Tlak rovnajúci sa Ps je vytvorený vo vzduchovej komore nádrže pred naplnením systému.

Napríklad vypočítajte požiadavky na nádrž za nasledovných podmienok:

• Výškový rozdiel medzi nádržou a horným bodom obrysu je 5 metrov.
• Výkon vykurovacieho kotla v dome je 36 kW.
• Maximálne ohrev vody je 80 stupňov (od 10 do 90C).

takže:

1. Pomer účinnosti nádrže bude (2,5-0,5) / (2,5 + 1) = 0,57.

1. Objem nosiča tepla vo výške 15 litrov na kilowatt sa rovná 15 * 36 = 540 litrov.
2. Koeficient rozťažnosti vody pri zahrievaní na 80 stupňov je 3,58% alebo 0,0358.
3. Minimálny objem nádrže sa teda rovná (540 * 0,0358) / 0,57 = 34 litrov.

Obehové čerpadlo

Ako zvoliť optimálne parametre cirkulačného čerpadla pre vykurovací systém?

Pre nás sú dôležité dva parametre: tlak vytvorený čerpadlom a jeho výkon.

S tlakom nie je všetko jednoduché, ale veľmi jednoduché: kontúra ľubovoľnej primeranej dĺžky pre súkromný dom bude vyžadovať tlak na maximálne 2 metre pre rozpočtové zariadenia.

Pomoc: kvapka 2 metre robí vykurovací systém 40 bytového domu.

Najjednoduchší spôsob výberu výkonu je násobenie objemu chladiacej kvapaliny v systéme o 3: okruh by sa mal otočiť trikrát za hodinu. Preto v systéme s objemom 540 litrov postačuje čerpadlo s kapacitou 1,5 m3 / hod (zaoblené).

Presnejší výpočet sa vykonáva pomocou vzorca G = Q / (1.163 * Dt), v ktorom:

• G - výkon v metroch kubických za hodinu.
• Q je výkon kotla alebo okruhu, kde je potrebné zabezpečiť cirkuláciu v kilowattoch.
• 1.163 je koeficient súvisiaci s priemernou tepelnou kapacitou vody.
• Dt je delta teplôt medzi prietokom a návratom obvodu.

Tip: pre autonómny systém sú štandardné parametre 70/50 C.

So známym tepelným výkonom kotla o výkone 36 kW a teplotou delty 20 ° C by mala byť kapacita čerpadla 36 / (1,163 * 20) = 1,55 m3 / h.

záver

Dúfame, že sme čitateľovi sprístupnili všetky potrebné materiály. Ďalšie informácie o tom, ako vypočítať vykurovanie v súkromnom dome, nájdete v priloženom videu. Veľa šťastia!