GOST R 54860-2011 regula la necessitat de càlculs a l’hora d’organitzar les comunicacions de subministrament de calor. Abans d’ordenar la línia, el propietari ha de determinar els paràmetres necessaris de la caldera i les bateries. També es realitza el càlcul de calefacció per establir l'eficiència energètica dels equips i la possible pèrdua de calor.
Paràmetres de disseny
La tecnologia de càlcul permet triar un sistema tèrmic adequat per a la potència i la longitud per a una casa o apartament. El càlcul es basa en diversos valors inicials:
- la zona de l’edifici, la seva alçada des del sostre fins a terra, volum interior;
- tipus d'objecte i la presència d'altres edificis a prop seu;
- materials per a la construcció del terrat, del sòl i del sostre;
- el nombre d’obertures de finestres i portes;
- ús previst de les parts de la casa;
- la durada de la temporada de calefacció i la temperatura mitjana en un període determinat;
- trets de la rosa eòlica i la geografia;
- temperatura ambient probable;
- especificacions dels llocs de connexió amb gas, comunicacions elèctriques i subministrament d’aigua.
L’aïllament de portes, finestres i parets és obligatori.
Càlculs de volum de l’habitació
El càlcul per a la calefacció, fet pel volum de l'espai habitable, destaca per la precisió de les dades. És aconsellable considerar-ho com a exemple: una casa de 80 m2 a la regió de Moscou amb una alçada del sostre de 3 m, 6 finestres i 2 portes que s’obren cap a l’exterior. L’algoritme d’accions serà el següent:
- Càlcul del volum total de construcció. Els paràmetres de cada habitació es resumeixen o s’utilitza el principi general: 80x3 = 240 m3.
- Comptant el nombre d'obertures orientades a fora - 6 finestres + 2 portes = 8.
- Determinació del coeficient regional per a la regió de Moscou, relacionat amb la zona mitjana de la Federació Russa. Serà igual a 1,2. El valor per a altres regions es troba a la taula.
| Regió | Característiques del període hivernal | Coeficient |
| Territori de Krasnodar, costa del mar Negre | Clima càlid sense pràcticament fred | 0,7-0,9 |
| Midland i nord-oest | Hiverns moderats | 1,2 |
| Sibèria | Hiverns severs i gelats | 1,5 |
| Yakutia, Chukotka, Extrem Nord | Clima extremadament fred | 2 |
- Comptant per una casa rural. El primer valor obtingut es multiplica per 60: 240x60 = 14.400.
- Multiplicació per esmena regional. 14 400x1,2 = 17 280.
- Multiplicant el nombre de finestres per 100, portes per 200 i sumant el resultat: 6x100 + 2x200 = 1000.
- Addició de dades obtingudes a les etapes núm. 5 i núm. 6: 17 280 + 1000 = 18 280.
La potència del sistema de calefacció serà de 18.280 W, excloent els materials de parets portadores, terres i característiques d’aïllament tèrmic de l’habitatge. En els càlculs, no hi ha cap correcció per a la ventilació natural, de manera que el resultat serà aproximat.
Càlculs segons el nombre de pisos
Els residents d'un edifici d'apartaments paguen les utilitats, segons el nombre de pisos. Com més alta és la casa, més barat és escalfar. Per aquest motiu, el càlcul del sistema de calefacció està lligat a l’altura dels sostres:
- no més de 2,5 m - coeficient 1;
- de 3 a 3,5 m - coeficient 1,05;
- de 3,5 a 4,5 - coeficient 1,1;
- de 4,5 - coeficient 2.
Podeu calcular les comunicacions mitjançant la fórmula N = (S * H * 41) / Con:
- N - nombre de seccions del radiador;
- S és la zona de la casa;
- C - la devolució tèrmica d’una bateria s’indica al passaport;
- N - altura de l’habitació;
- 41 watts - calor gastada per escalfar 1 m3 (valor empíric).
Quan es calcula, també es té en compte el sòl de la residència, la ubicació de les habitacions, la presència de les golfes i el seu aïllament tèrmic.
Per a una habitació a la planta baixa d’un edifici de tres plantes s’estableix un coeficient de 0,82.
Selecció d'una caldera de calefacció
Les unitats de calefacció, segons la finalitat prevista, siguin d’un sol circuit i de doble circuit, es poden instal·lar paret i terra. Les calderes també varien en funció del tipus de combustible.
Modificacions de gas
Els fabricants produeixen diversos dispositius, per la qual cosa a l’hora d’escollir heu d’estar atents als següents factors:
- L’objectiu de la instal·lació de comunicacions de calefacció. Les opcions d’un sol circuit s’utilitzen per escalfar, de doble circuit amb una caldera incorporada de 150-180 litres pot proporcionar a la casa aigua calenta i escalfar-la.
- El nombre d’intercanviadors de calor de model de doble circuit. L’únic element bitèrmic escalfa l’aigua com a agent de calor i un recurs d’aigua calenta alhora. En versions amb dos, la calefacció primària s'utilitza per a la calefacció, la secundària - per escalfar el sistema d'aigua calenta domèstica.
- Material intercanviador de calor. El ferro colat acumula calor durant molt de temps i no està sotmès a corrosió, l’acer és pràcticament insensible a les fluctuacions de temperatura.
- Tipus de cambra de combustió. La cambra oberta funciona amb corrent natural, de manera que la caldera necessita una habitació independent amb una bona ventilació. Una unitat tancada elimina els productes de combustió a través d’una xemeneia horitzontal coaxial.
- Característiques de l’encesa. En el mode d’encesa elèctrica, la metxa es cremarà constantment, però l’equip necessita electricitat per funcionar. Els models amb encès piezo són independents, però s'encenen manualment.
Les unitats de gas condensador amb un economitzador d’aigua difereixen en el rendiment, però la càrrega de combustible gairebé es duplica.
Models elèctrics
Els aparells es caracteritzen per un funcionament gairebé silenciós, una compacitat i un funcionament segur. Els propietaris de cases i cases rurals poden adquirir modificacions:
- Sobre elements calefactors tubulars. Els dispositius amb un element de calefacció són adequats per muntar a la paret, estan automatitzats, però sovint es trenquen a causa de l'escala.
- Als elèctrodes Petits dispositius connectats al circuit de dues o més bateries. La caldera és eficient, està equipada amb temperatura, però és sensible al refrigerant.
- Inducció. Equipats amb un sistema de protecció contra sobreescalfament, escalfen ràpidament el refrigerant, amb una eficiència del 97%.
Les calderes d’inducció són un equipament car.
Unitats combinades
Escalfen qualsevol zona, poden funcionar en mode universal i amb dos o tres tipus de combustible. El tipus de potència és seleccionat per l'usuari:
- combustible sòlid + gas;
- combustible sòlid + electricitat;
- gas + electricitat;
- gas + gasoil.
El principal és un dels recursos de combustible, el segon, auxiliar, que no escalfa la casa, sinó que només manté les condicions normals de temperatura.
Calderes de combustible sòlid
Treballen fusta, serradura, carbó, coca, bricquetes especials, són segurs i fàcils d’utilitzar. Per a una casa privada, podeu triar les unitats:
- Clàssic. Funcionen segons el principi de combustió directa, cal omplir el forn cada 5-6 hores.
- Piròlisi. Funcionen amb el principi de combustió residual de gasos en una cambra especial. El farcit de combustible es realitza cada 12-14 hores.
Els dispositius requereixen una xemeneia amb un bon cabell, es col·loquen en una habitació independent. L’usuari ha de netejar periòdicament la cambra de combustió del sutge i el quitrà.
Dispositius de combustible líquid
Funcionen amb gasoil, per tant es col·loquen en una habitació independent. La sala de les calderes està equipada amb un capó i un sistema de ventilació de gran qualitat. El combustible s'emmagatzema en contenidors segellats en una habitació independent. Tots els dispositius de combustible líquid són automatitzats, productius i presenten una gran potència.
-
- Combustible sòlid
-
- Petroli dièsel
Característiques del càlcul de la pèrdua de calor
Molt sovint, la calor depèn del material de les superfícies del sòl i del sostre, les parets, el nombre d’obertures i les característiques de l’aïllament. La calefacció autònoma es pot calcular tenint en compte les pèrdues de calor en una casa privada mitjançant l'exemple d'una habitació cantonera amb una superfície de 18 m2 i 24,3 m3 de volum. Està situat a la 1a planta, té sostres de 2,75 m, així com 2 parets exteriors de fusta de 18 cm de gruix amb folre de cartró i guarniment. L'establiment té 2 finestres amb paràmetres de 1,6x1,1 m. El sòl és de fusta aïllat i amb un paviment.
Càlcul de superfície:
- Mur extern sense finestres - S1 = (6 + 3) x 2,7 - 2 × 1,1 × 1,6 = 20,78 m2.
- Finestres: S2 = 2 × 1,1 × 1,6 = 3,52 m2.
- Sexe: S3 = 6 × 3 = 18 m2.
- Sostre: S4 = 6 × 3 = 18 m2.
Càlcul de pèrdues de calor de superfícies, Q1:
- Mur extern - S1 x 62 = 20,78 × 62 = 1289 W
- Windows: S2 x 135 = 3 × 135 = 405 watts.
- Sostre: Q4 = S4 x 27 = 18 × 27 = 486 W
Càlcul de pèrdua de calor total sumant dades. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 watts.
La pèrdua de calor total d’una habitació en un dia fred és de -2,81 kW, és a dir, s’aporta la mateixa quantitat de calor addicionalment.
Càlcul hidràulic
Podeu calcular la hidràulica per escalfar una casa particular si sabeu:
- configuració de línia, tipus de canonada i accessoris;
- diàmetre de canonada a les seccions principals;
- paràmetres de pressió en diverses zones;
- pèrdua de pressió del portador de calor;
- El mètode d’enllaçar elements hidràulics de la xarxa de calefacció.
Per exemple, podeu utilitzar la línia de dos canals de gravetat amb els paràmetres:
- càrrega de calor de disseny: 133 kW;
- temperatura - tg = 750 graus, t = 600 graus;
- Cabal estimat: 7,6 metres cúbics per hora;
- formes de connectar-se a la caldera - distribuïdor horitzontal hidràulic;
- temperatura constant mantinguda per automatització durant tot l'any - 800 graus;
- la presència d’un regulador de pressió: a l’entrada de cadascuna de les vàlvules;
- tipus de canonada - distribució metall-plàstic, acer per a subministrament de calor.
Per a la comoditat dels càlculs, podeu utilitzar diversos programes en línia o una calculadora especial. HERZ C.O. 3.5 considera que el mètode de pèrdua de pressió lineal DanfossCO és adequat per a sistemes amb circulació natural. En els càlculs, heu de seleccionar els paràmetres per a la temperatura: graus Kelvin o Celsius.
Diàmetre de la canonada
La diferència entre la temperatura del refrigerant refrigerat i calent al sistema de dues canonades és de 20 graus. La superfície de la sala és de 18 places, sostres de 2,7 m d'alçada, circuit de calefacció de circulació forçada Els càlculs es fan de la manera següent:
- Definició de dades mitjanes El consum d'energia és d'1 kW per 30 m3, i la reserva tèrmica del 20%.
- Càlcul del volum de l’habitació. 18 x 2,7 = 48,6 m³.
- Determinació dels costos d’energia. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
- Busqueu reserva d’energia en temps fred. 1,62x20% = 0,324 kW.
- Càlcul de la potència total. 1,62 + 0,324 = 1,944 kW.
Es poden determinar els diàmetres de canonades adequats a la taula.
| Potència total | Velocitat del refrigerant | Diàmetre de la canonada |
| 1226 | 0,3 | 8 |
| 1635 | 0,4 | 10 |
| 2044 | 0,5 | 12 |
| 2564 | 0,6 | 15 |
| 2861 | 0,7 | 20 |
Seleccioneu el valor de la potència total el més a prop possible del resultat del càlcul.
Paràmetres de pressió
La pèrdua de pressió total és la pèrdua de pressió a cada secció. Aquest valor es calcula com la suma de les pèrdues de fricció del refrigerant mòbil i de la resistència local. Comptant l'algoritme:
- Busqueu pressió local a la zona mitjançant la fórmula Darcy-Weisbach.
- Cerqueu el coeficient de fricció hidràulica mitjançant la fórmula Alshutl.
- Utilització de dades tabulars basades en material del tub.
| Diàmetre exterior mm | Coeficient de pèrdua de fricció | La velocitat del refrigerant, kg / h | Pèrdues locals, kg / h |
|
Tub d'acer |
|||
| 13,5 | 5,095 | 229,04 | 0,0093 |
| 17 | 3,392 | 439,1 | 0,0025 |
| 21,3 | 2,576 | 681,74 | 0,0010 |
|
Tub elèctric |
|||
| 57 | 0,563 | 7193,82 | 0,0000094 |
| 76 | 0,379 | 13 552,38 | 0,0000026 |
|
Tub de polietilè |
|||
| 14 | 2,328 | 276,58 | 0,0063 |
| 16 | 1,853 | 398,27 | 0,0030 |
| 18 | 1,528 | 542,1 | 0,0016 |
| 20 | 1,293 | 708,04 | 0,00097 |
Els quilograms per hora es poden convertir en litres per minut.
Enllaç hidràulic
L’enllaç hidràulic és un pas necessari per a uniformar les pèrdues d’aigua. Es fan càlculs sobre la base de la càrrega de disseny, la resistivitat i els paràmetres tècnics de les canonades, la resistència local de les seccions. També haurà de tenir en compte les característiques d’instal·lació de les vàlvules.
Algoritme per calcular la tecnologia de característiques de resistència:
- Càlcul de pèrdues de pressió per 1 kg / h de refrigerant. Es mesuren en ∆P, Pa i són proporcionals al quadrat del cabal d’aigua de la secció G, kg / h.
- Utilitzant el coeficient de resistències locals i sumant tots els paràmetres.
Podeu trobar la informació i la pressió dinàmica del tub a les instruccions del fabricant.
Característiques del recompte del nombre de radiadors
Per calcular el nombre d’elements del radiador, cal tenir en compte el volum de l’edifici, les seves característiques de disseny, el material de paret i el tipus de bateries. Per exemple: un panell amb un flux de calor de 0,041 kW. Cal calcular el nombre de bateries d'una habitació 6x4x4,5 m.
Algoritme de computació:
- Determinació del volum d’una habitació. 6x4x2,5 = 60 m3.
- Multiplicant l’àrea de l’habitació pel flux de calor per calcular la quantitat òptima d’energia calorífica Q. 60 × 0, 041 = 2,46 kW.
- Cerqueu el nombre de seccions N. Dividiu el resultat del pas número 2 pel flux de calor d’un radiador. 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 seccions.
- L'elecció dels paràmetres del radiador de la taula.
| Material | Potència d’una secció, W | Pressió de treball, MPa |
| ferro colat | 110 | 6-9 |
| alumini | 175-199 | 10-20 |
| acer tubular | 85 | 6-12 |
| bimetal | 199 | 35 |
La vida útil més llarga de la línia de ferro colat és de 10 anys.
Càlcul de la potència de la caldera
Càlcul de calor útil per escalfar cada habitació implica calcular la potència del sistema de calefacció. Reconeixent-ho, podeu crear un règim de temperatura òptim. La potència de la caldera es calcula segons la fórmula W = S x Wud / 10on:
- S - un indicador de la zona de l’habitació;
- Wud - paràmetres de potència específics per 10 metres cúbics d’habitació.
L’indicador de potència específic depèn de la regió de residència. Es pot trobar a la taula:
| Regió | Potència específica, W |
| Central | 1,25-1,55 |
| Nord | 1,54-2,1 |
| Sud | 0,75-0,94 |
Un exemple de càlcul de la potència tèrmica d’una caldera connectada a un sistema de calefacció per una habitació de 100 quadrats a la regió central serà: 100x1.25 / 10 = 12 kW.
Sovint s’utilitza un càlcul aproximat: una caldera amb una capacitat de 10 kW escalfarà 100 m2.
Com triar els electrodomèstics
En el disseny extern, els aparells de calefacció són similars, però durant la selecció s’han de tenir en compte les característiques de disseny.
Dispositius de convecció
Els escalfadors generen ràpidament calor mitjançant la circulació de l’aire. A la part inferior dels convectors hi ha obertures per a la presa d’aire, a l’interior de l’habitatge hi ha un element de calefacció, els fluxos de calefacció. Els equips de convecció són:
- Gas: es connecta a la línia principal de la casa o al cilindre. Les unitats són eficients energèticament, però la seva instal·lació s’ha de coordinar amb les autoritats reguladores.
- L’aigua: es connecta a la part inferior o lateral, ràpidament s’escalfa. Els dispositius no són adequats per a habitacions amb sostres alts.
- Elèctric: connectat a la xarxa, té una eficiència de fins a un 95%, amb sorolls baixos. L’inconvenient és l’elevat consum d’energia.
Es gasta 1 kW / h d’energia en escalfar 10 m2 d’àrea mitjançant convectors.
Sistemes de radiador
Estan connectats a les línies de calefacció de manera inferior, lateral o universal. Fabricat amb els materials següents:
- Alumini: lleuger, escalfat ràpidament, resistent al calor. La connexió roscada de la vàlvula d’entrada superior és de mala qualitat.
- Bimetal: equipat amb un nucli d’acer i cos d’alumini. Resisteixen a alta pressió, però són cares.
- Ferro fos: caracteritzat per una gran capacitat de calor i un llarg refredament.Els desavantatges dels dispositius inclouen un escalfament lent i un pes pesat.
Les bateries d’alumini no resisteixen a fluctuacions de pressió i no són adequades per a apartaments.
Instal·lacions convectives de radiadors
Es realitzen mitjançant la connexió d’un sòl escalfat i radiadors i s’utilitzen en cases rurals a les regions del servidor. Efectiu per escalfar racons o habitacions vidriades. A les finestres, podeu instal·lar bateries seccionals (de 4 a 16 cel·les) o panells (cos sòlid). Els pisos càlids al primer pis estan coberts amb rajoles ceràmiques, al segon, amb qualsevol material.
-
- Bateries sense convecció
-
- Bateries del radiador de convecció
Normes per a la instal·lació de calefactors
Els requisits normatius d'instal·lació estan prescrits en diversos SNiP i inclouen:
- Supervisió de la seguretat de la temperatura dels radiadors: no més de 70 graus.
- Extracció de piles a 10 cm del costat de la paret, a 6 cm del terra, a 5 cm del fons de la paret, a 2,5 cm del guix.
- La presència d’un flux de calor nominal és 60 W menor que el calculat.
- Realització de connexions dins de la mateixa habitació.
- Existeix equipament d’ajustament automàtic en locals i ajustament manual en banys, banys, vestidors, trasters.
- Compliment de la inclinació del delineador d'ulls pel moviment del refrigerant per 5-10 mm.
- Connexió roscada d’aparells d’alumini i coure.
- Ompliment constant del sistema amb refrigerant.
Els documents també assenyalaven la necessitat d'una inspecció i neteja rutinàries dels dispositius de la pols abans de l'inici del període de calefacció i una vegada cada 3-4 mesos durant el funcionament.
El càlcul tèrmic de les comunicacions de calefacció es realitza individualment. L’eficiència energètica, la seguretat i la facilitat d’ús del sistema depenen de la precisió i exactitud dels càlculs.
