Neodvisen izračun moči komponent ogrevalnega sistema: obtočne črpalke, kotli in radiatorji

Zasnova katerega koli ogrevalnega sistema se začne z izračunom njegovih osnovnih parametrov. Najprej gre za optimalno obremenitev oskrbe s toploto. Zato morate pred nakupom potrebne opreme izračunati moč ogrevalnega sistema: kotli, radiatorji, črpalke, baterije.

Zakaj je potreben izračun ogrevanja?

Ključna naloga izvedbe kalkulacije je optimizacija nadaljnjih stroškov. Najmanjša zahtevana moč ogrevalnega kotla bo neposredno vplivala na porabo energije. Toda prihranki bi morali biti znotraj razumnega.

Glavni namen oskrbe s toploto je vzdrževanje udobne ravni temperature v stanovanjskih prostorih. Na to vplivajo nazivna moč litoželeznih radiatorjev, toplotne izgube objekta in parametri kotla.

Če želite pravilno izbrati opremo, morate pravilno izračunati njene parametre. To je mogoče storiti s pomočjo specializiranih programov ali samostojno z uporabo določenih formul.

Poleg tega strokovnjaki priporočajo izračun moči ogrevalnega kotla in drugih komponent sistema za naslednje:

• Načrtovanje stroškov za nakup opreme. Večja kot je nazivna moč kotla ali toplotna moč baterije, višji so njihovi stroški. Posledično bo to vplivalo na proračun celotne ureditve oskrbe z ogrevanjem;
• Pravilno razporejanje obremenitve sistema. Pravilen izračun moči črpalke za ogrevanje vam bo omogočil, da ugotovite največjo in najmanjšo obremenitev opreme, ko se spremenijo zunanji dejavniki - temperatura zunaj, v prostorih hiše;
• Posodobitev sistema. Če so stroški ogrevanja visoki, je njihovo znižanje glavna prednostna naloga, da zmanjšamo vzdrževanje. Če želite to narediti, izračunajte moč grelne baterije in drugih komponent.

Ko ste se odločili, da brez izračuna osnovnih podatkov ne morete začeti z nakupom materialov in komponent za ureditev oskrbe s toploto, morate izbrati metode izračuna. Najprej se določijo značilnosti vsake komponente posebej - kotel, radiatorska črpalka. Njihove parametre nato vnesemo v ogrevalni program in ponovno preverimo. Enaka metoda se uporablja za izračun ogrevanja rastlinjaka.

Na izračun moči plinskega ogrevalnega kotla vpliva vrsta uporabljenega nosilca energije. Vnaprej se je treba odločiti, kakšna vrsta plina bo uporabljena - glavni plin ali utekočinjen.

Določitev toplotnih izgub doma

Na prvi stopnji je treba pravilno izračunati količino toplote, ki bo ušla skozi zunanje stene, okna in vrata stavbe.Oskrba s toploto mora kompenzirati te izgube in na podlagi pridobljenih podatkov bodo izvedeni nadaljnji izračuni moči obtočne črpalke za ogrevanje, kotla in baterij.

Odločilni parameter je odpornost na toplotni prenos sten in okenskih konstrukcij. To je obratni indikator toplotne prevodnosti materialov. Nemogoče je izbrati moč ogrevalnega kotla brez poznavanja teh vrednosti. Zato morate pred začetkom izračunov ugotoviti debelino sten in material, iz katerega so izdelane.

Priporočljivo je, da se seznanite z vsebino SNiP II-3-79, pa tudi SNiP 23.02.2003. Ti dokumenti kažejo standardne vrednosti odpornosti na prenos toplote za različne regije Rusije. Če jih poznate, lahko rešite vprašanje, kako izračunati moč grelnega radiatorja. Vsak material ima določeno vrednost prenosa toplote. Podatke o najpogostejših stanovanjskih objektih za gradnjo vzamemo iz standardnih tabel.

Toda to ni dovolj za nadaljnji izračun moči jeklenih radiatorjev za ogrevanje. Poleg tega boste morali poznati debelino vsake vrste materiala, uporabljenega za gradnjo sten. Razmerje med to vrednostjo in koeficientom prenosa toplote bo želena vrednost:

R=D/λ

kje R – odpornost na prenos toplote; D - debelina materiala; Λ – odpornost na prenos toplote.

V prihodnje se bo iz tega izračunala potrebna moč ogrevalnega kotla. Ta korak izračuna je priporočljiv. Samo s poznavanjem dejanskega upora sten lahko določite nazivno moč celotnega ogrevalnega sistema.

Pri izračunu se ne upošteva vrtnica vetrov, značilna za posamezno regijo.Podatki o tem vplivajo na izračun samo za večnadstropne stavbe.

Značilnosti izračuna moči različnih ogrevalnih kotlov

Za pravilno izbiro moči ogrevalnega kotla je vnaprej določeno z lokacijo njegove namestitve, vrsto ogrevalnega sistema (odprt, zaprt) in vrsto uporabljenega goriva. Poleg tega se upošteva skupna površina hiše in njena prostornina. Ti podatki vam bodo omogočili izračune na več načinov.

Najlažji način za izračun nazivne moči ogrevalne opreme je uporaba samo površine hiše. Če želite to narediti, vzemite standardno razmerje, da morate za ogrevanje 10 m² prostora porabiti 1 kW toplotne energije. Ta metoda bo delovala le pri stavbah z dobro toplotno izolacijo in standardno višino stropa. Njegova pomanjkljivost je velika napaka. Torej, za hišo s površino 150 m², glede na izračun moči ogrevalnega kotla, boste morali izbrati model 15 kW.

Dodatno se uporabi korekcijski faktor, ki je odvisen od lokacije objekta. Potem bo končna formula za izračun moči plinskega ogrevalnega kotla videti takole:

W=(S/10)*K

kje W – nazivna moč kotla; S - območje hiše; K – korekcijski faktor.

Za osrednje regije Rusije K = 0,13; za severne zemljepisne širine se ta vrednost spreminja od 0,15 do 0,2. Pri izbiri moči ogrevalnega kotla za južne regije K = 0,08.

Natančni izračuni se lahko izvedejo šele po predhodni določitvi koeficienta toplotne prevodnosti sten. Ta tehnika je bila opisana zgoraj. Najprej ugotovimo temperaturno razliko med ogrevanim zrakom zunaj in v hiši – Δt. Nato je treba določiti toplotne izgube. Najdemo jih po formuli:

Р=Δt/R

kje R – toplotne izgube doma; Δt – temperaturna razlika; R – koeficient odpornosti na toplotni prehod.

Nato je za izračun moči plinskega ogrevalnega kotla potrebno pomnožiti površino zunanjih sten s toplotnimi izgubami. Kot primer vzemimo hišo s površino stene 127 m², koeficient odpornosti na toplotni prehod je 0,502. Optimalna vrednost Δt mora biti 55. V tem primeru bodo toplotne izgube na 1 m² enake:

Р=55/0,505=108 W/m²

Na podlagi tega lahko izračunate moč ogrevalnega kotla:

Š=127*108=13,7 kW

Nato se obremenitev ogrevalnega sistema določi pri različnih vrednostih Δt. Priporočljivo je izbrati model opreme z majhno rezervo moči - 10-15%. To bo omogočilo razširitev oskrbe s toploto brez zamenjave kotla in radiatorjev.

Za stanovanja z normalno izolacijo lahko vzamete razmerje 41 W toplote na 1 m³ prostornine prostora v panelni hiši in 38 W v opečni hiši. Če so bile stene toplotno izolirane, boste morali narediti zgoraj opisani izračun.

Izračun moči radiatorjev in radiatorjev

Toda poleg kotla na zmogljivost oskrbe s toploto vplivajo tehnične značilnosti drugih komponent. Zato morate vedeti, kako izračunati moč grelne baterije. Pravzaprav gre za prenos toplotne energije iz vroče vode v zrak v prostoru.

Za izračun moči ogrevalnih baterij je treba dejansko določiti njihov prenos toplote. Tako se imenuje proces prenosa toplote od segretega telesa do zraka v prostor. Na ta kazalnik vpliva več dejavnikov. Glavni je material izdelave. Manjši kot je upor prenosa toplote baterije, manjše so toplotne izgube.Vendar je treba ob tem upoštevati učinek akumulacije energije. To opazimo pri konstrukcijah iz litega železa. Ker je za izračun moči grelne baterije potrebno poznati stopnjo njenega polnjenja s toplo vodo, je treba izračunati skupno površino konstrukcije. Od tega je odvisen tudi skupni prenos toplote.

Za izračune je treba določiti Δt z naslednjo formulo:

Δt=((Tpod-Tobr)/2)-Tpom

kje Tpod, Tobr in Tpom – temperature v dovodnih in povratnih ceveh ter v prostoru.

Za izračun moči radiatorjev iz litega železa boste potrebovali koeficient toplotne prevodnosti določenega materiala in skupno površino konstrukcije. Prvo lahko vzamete iz standardnih tabel. Pri bimetalnih modelih se pri izračunu moči grelnega radiatorja upoštevajo jeklena jedra cevovoda in aluminijasta grelna površina.

Izračun se izvede po naslednji formuli:

Q=Δt*k*S

kje Q – specifična toplotna kapaciteta radiatorja; TO – koeficient toplotne prevodnosti; S - skupna površina konstrukcije.

Na ta način lahko izračunate moč grelne baterije. Vendar je v praksi to težko, saj več dejavnikov ostaja neznanih - dejanska debelina stene, dodatni elementi, uporabljeni pri izdelavi. Tudi pri izračunu moči grelne baterije se toplotne izgube v prostoru ne upoštevajo.

Večina proizvajalcev navede nazivno moč v podatkovnem listu radiatorja. Toda to se naredi samo za en termični način ogrevanja. Zato lahko na podlagi podatkov o potnem listu izdelka natančno izračunate moč radiatorja za oskrbo s toploto.

Dejanska toplotna moč baterije je odvisna od tega, kako je pravilno nameščena.Pri izračunu moči jeklenih radiatorjev za ogrevanje se ne upošteva njihova lokacija glede na okensko polico, tla in stene v prostoru.

Izračun moči obtočne črpalke

V zaprtih sistemih za oskrbo s toploto je kroženje tekočine prisilno. Pred izračunom moči ogrevalne črpalke je potrebno sestaviti shemo oskrbe s toploto. Šele po tem lahko začnete računati.

Obstaja več parametrov, ki določajo glavne značilnosti te grelne komponente. Delovanje črpalke je namenjeno povečanju hitrosti gibanja hladilne tekočine v sistemu. Poleg tega ne sme ustvarjati prekomernih hidravličnih obremenitev ali povečati hrupa. Zato je tako pomembno pravilno izračunati moč ogrevalne črpalke.

Za izvedbo izračunov boste morali poznati naslednje značilnosti opreme:

• Učinkovitost. Označuje količino toplote, ki se prenese na enoto časa skozi cevovode s pomočjo obtočne črpalke;
• Hidravlični upor. To so izgube tlaka v ceveh zaradi trenja vode ob notranjo površino grelnih komponent. Pri izračunu moči ogrevalne črpalke je ta indikator eden od odločilnih, saj je od tega odvisen pretok hladilne tekočine;
• Poraba energije. Označi proizvajalec v potnem listu naprave. Določeno z značilnostmi elektromotorja, priključenega na rotor črpalke.

Na prvi stopnji izračuna moči obtočne črpalke za ogrevanje je treba izračunati zmogljivost. Če želite to narediti, boste morali ugotoviti potrebno toplotno moč ogrevalnega sistema. Izračuni učinkovitosti se izvedejo po naslednji formuli:

Q=(0,86*R)/(Tsub-Tob)

kje Q – zmogljivost naprave; R – konstrukcijska toplotna moč, W; Tpod in Tob – temperatura vode v dovodu in povratku ogrevanja.

Glavni dejavnik, ki vpliva na delovanje črpalke, je toplotna moč sistema. Najbolje je, da ga čim bolj natančno izračunate, da se izognete nakupu naprave z neustreznimi parametri. Na izračun moči črpalke za oskrbo s toploto vplivajo tudi značilnosti hladilne tekočine. Če se uporablja antifriz, je treba nazivno vrednost povečati za 10-15%, saj je njihova gostota veliko višja od gostote destilirane vode.

Hidravlični upor obtočne črpalke je določen z naslednjo formulo:

Н=1,3*(R1*L1+ R2*L2+… Z1+Z2)/10000

kje R1 in R2 – izguba tlaka na dovodnem in povratnem odseku cevovoda; L1 in L2 – dolžina cevovodov; Z1 in Z2 – hidravlični upor komponent sistema.

Zadnji indikator za izračun moči črpalke za oskrbo s toploto lahko vzamete iz potnega lista naprave. Če tega ni, je priporočljivo uporabiti podatke iz tabele.

Proizvajalci navajajo hidravlični upor glede na vodni stolpec. Tisti. to je indikator moči, ki lahko dvigne vodo v navpični cevi na določeno raven.

Pri izračunu moči obtočne črpalke za oskrbo s toploto se ne upošteva prisotnost več načinov hitrosti. Čeprav je v praksi s to funkcijo naprave mogoče optimizirati hitrost gibanja hladilne tekočine in s tem uravnotežiti celoten sistem.

Ali je težko sami narediti natančen izračun ogrevanja hiše ali rastlinjaka? Poleg zgoraj opisanih metod je priporočljivo uporabljati specializirane programe za oskrbo s toploto. To vam bo omogočilo primerjavo rezultatov in doseganje največje natančnosti izračunov.

Videoposnetek prikazuje primer izračuna moči ogrevanja s posebnim programom: