Parámetros y métodos básicos para calcular la calefacción.

GOST R 54860-2011 regula la necesidad de cálculos al organizar las comunicaciones de suministro de calor. Antes de organizar la línea, el propietario debe determinar los parámetros necesarios de la caldera y las baterías. El cálculo de la calefacción también se realiza para establecer la eficiencia energética del equipo y la posible pérdida de calor.

Parámetros de diseño

La tecnología de cálculo le permite elegir un sistema térmico adecuado para la potencia y la longitud de una casa o apartamento. El cálculo se basa en varios valores iniciales:

• el área del edificio, su altura desde el techo hasta el piso, volumen interno;
• tipo de objeto y la presencia de otros edificios cerca de él;
• materiales para la construcción del techo, piso y techo;
• el número de ventanas y puertas abiertas;
• uso previsto de partes de la casa;
• la duración de la temporada de calefacción y la temperatura promedio en un período determinado;
• características de rosa de los vientos y geografía;
• temperatura ambiente probable;
• detalles de los lugares de conexión a gas, comunicaciones eléctricas y suministro de agua.

El aislamiento de puertas, ventanas y paredes es obligatorio.

Cálculos de volumen de sala

El cálculo de la calefacción, realizado por el volumen del espacio habitable, es notable por la precisión de los datos. Es recomendable considerarlo como un ejemplo: una casa de 80 m2 en la región de Moscú con una altura de techo de 3 m, 6 ventanas y 2 puertas que se abren hacia afuera. El algoritmo de acciones será el siguiente:

1. Cálculo del volumen total de construcción. Los parámetros de cada habitación se resumen o se utiliza el principio general: 80x3 = 240 m3.
2. Contando el número de aberturas hacia afuera - 6 ventanas + 2 puertas = 8.
3. Determinación del coeficiente regional para la región de Moscú, relacionado con la zona media de la Federación de Rusia. Será igual a 1.2. El valor para otras regiones se puede encontrar en la tabla.

Región	Características del periodo invernal	Coeficiente
Territorio de Krasnodar, costa del Mar Negro	Clima cálido prácticamente sin frío.	0,7-0,9
Midland y Noroeste	Inviernos moderados	1,2
Siberia	Inviernos severos y helados	1,5
Yakutia, Chukotka, Extremo Norte	Clima extremadamente frío	2

4. Contando para una casa de campo. El primer valor obtenido se multiplica por 60: 240x60 = 14,400.
5. Multiplicación por enmienda regional. 14 400x1,2 = 17 280.
6. Multiplicando el número de ventanas por 100, puertas por 200 y sumando el resultado: 6x100 + 2x200 = 1000.
7. Adición de datos obtenidos en las etapas No. 5 y No. 6: 17 280 + 1000 = 18 280.

La potencia del sistema de calefacción será de 18,280 W excluyendo materiales de muros de carga, pisos y características de aislamiento térmico de la casa. En los cálculos, no hay corrección para la ventilación natural, por lo que el resultado será aproximado.

Cálculos por el número de pisos.

Los residentes de un edificio de apartamentos pagan los servicios públicos, dependiendo de la cantidad de pisos. Cuanto más alta es la casa, más barato es calentar. Por esta razón, el cálculo del sistema de calefacción está vinculado a la altura de los techos:

• no más de 2.5 m - coeficiente 1;
• de 3 a 3.5 m - coeficiente 1.05;
• de 3.5 a 4.5 - coeficiente 1.1;
• de 4.5 - coeficiente 2.

Puedes calcular las comunicaciones por la fórmula N = (S * H ​​* 41) / Cdónde:

• norte - número de secciones del radiador;
• S es el área de la casa;
• C - el retorno térmico de una batería se indica en el pasaporte;
• norte - altura de la sala;
• 41 vatios - calor gastado para calentar 1 m3 (valor empírico).

Al calcular, también se tienen en cuenta el piso de la residencia, la ubicación de las habitaciones, la presencia del ático y su aislamiento térmico.

Para una habitación en la planta baja de un edificio de tres pisos, se establece un coeficiente de 0.82.

Selección de una caldera de calefacción.

Las unidades de calefacción, según el propósito, son de un solo circuito y de doble circuito, se pueden instalar en la pared y el piso. Las calderas también varían en tipo de combustible.

Modificaciones de gas

Los fabricantes producen varios dispositivos, por lo que al elegir debe prestar atención a los siguientes factores:

• El propósito de la instalación de comunicaciones de calefacción. Las opciones de circuito único se utilizan para calefacción, el circuito doble con una caldera incorporada de 150-180 litros puede proporcionar agua caliente a la casa y calentarla.
• El número de intercambiadores de calor modelo de circuito doble. El único elemento bitérmico calienta el agua como un portador de calor y un recurso de ACS al mismo tiempo. En las versiones con dos, la calefacción primaria se utiliza para calentar, la secundaria, para calentar el sistema de agua caliente sanitaria.
• Intercambiador de calor. El hierro fundido acumula calor durante mucho tiempo y no está sujeto a la corrosión, el acero es prácticamente insensible a las fluctuaciones de temperatura.
• Tipo de cámara de combustión. La cámara abierta funciona con tiro natural, por lo que la caldera necesita una habitación separada con buena ventilación. Una unidad cerrada elimina los productos de combustión a través de una chimenea horizontal coaxial.
• Características de ignición. En el modo de encendido eléctrico, la mecha se quemará constantemente, pero el equipo necesita electricidad para funcionar. Los modelos con encendido piezoeléctrico son independientes, pero se encienden manualmente.

Las unidades de gas de condensación con un economizador de agua difieren en rendimiento, pero la carga de combustible casi se duplica.

Modelos electricos

Los dispositivos se caracterizan por un funcionamiento casi silencioso, compacidad y operación segura. Los propietarios de casas y casas de campo pueden comprar modificaciones:

• En resistencias tubulares. Los dispositivos con un elemento calefactor son adecuados para el montaje en la pared, son automáticos, pero a menudo se rompen debido a la escala.
• En los electrodos. Pequeños dispositivos conectados al circuito de dos o más baterías. La caldera es eficiente, está equipada con ajustes de temperatura, pero es sensible al refrigerante.
• Inducción. Equipados con un sistema de protección contra sobrecalentamiento, calientan rápidamente el refrigerante, tienen una eficiencia del 97%.

Las calderas de inducción son equipos caros.

Unidades combinadas

Calientan cualquier área, pueden funcionar en modo universal y con dos o tres tipos de combustible. El usuario selecciona el tipo de energía:

• combustible sólido + gas;
• combustible sólido + electricidad;
• gas + electricidad;
• gas + diesel.

Un tipo de recursos de combustible es el principal, el segundo, auxiliar, que no calienta la casa, sino que solo mantiene condiciones de temperatura normales.

Calderas de combustible sólido

Trabajan en madera, aserrín, carbón, coque, briquetas especiales, son seguros y fáciles de usar. Para una casa privada, puede elegir las unidades:

• Clásico. Funcionan de acuerdo con el principio de combustión directa, es necesario llenar el horno cada 5-6 horas.
• Pirólisis Trabajan según el principio de poscombustión de gas residual en una cámara especial. El llenado de combustible se realiza cada 12-14 horas.

Los dispositivos requieren una chimenea con buen tiro, se colocan en una habitación separada. El usuario debe limpiar periódicamente la cámara de combustión de hollín y alquitrán.

Dispositivos de combustible líquido

Funcionan con combustible diesel, por lo tanto, se colocan en una habitación separada. La sala de calderas está equipada con una campana y un sistema de ventilación de alta calidad. El aceite combustible se almacena en contenedores sellados en una habitación separada. Todos los dispositivos de combustible líquido son automatizados, productivos y cuentan con alta potencia.

Características del cálculo de la pérdida de calor.

Muy a menudo, el calor depende del material del piso y las superficies del techo, las paredes, la cantidad de aberturas y las características del aislamiento. El calentamiento autónomo se puede calcular teniendo en cuenta las pérdidas de calor en una casa privada utilizando el ejemplo de una habitación de esquina con un área de 18 m2 y 24,3 m3. Se encuentra en el 1er piso, tiene techos de 2,75 m, así como 2 paredes externas de madera de 18 cm de espesor con revestimiento de pladur y empapelado. La sala tiene 2 ventanas con parámetros de 1.6x1.1 M. El piso es de madera, aislado, con un subsuelo.

Cálculo del área de superficie:

• Pared externa sin ventanas - S1 = (6 + 3) x 2.7 - 2 × 1.1 × 1.6 = 20.78 m2.
• Windows - S2 = 2 × 1.1 × 1.6 = 3.52 m2.
• Sexo - S3 = 6 × 3 = 18 m2.
• Techo - S4 = 6 × 3 = 18 m2.

Cálculo de la pérdida de calor de las superficies, Q1:

• Pared externa - S1 x 62 = 20.78 × 62 = 1289 W.
• Windows: S2 x 135 = 3 × 135 = 405 vatios.
• Techo - Q4 = S4 x 27 = 18 × 27 = 486 W.

Cálculo de la pérdida total de calor mediante la suma de datos. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 vatios.

La pérdida de calor total de una habitación en un día frío es de -2.81 kW, es decir, se suministra la misma cantidad de calor adicionalmente.

Calculo hidraulico

Puede calcular la hidráulica para calefacción instalada en una casa privada si sabe:

• configuración de línea, tipo de tubería y accesorios;
• diámetro de tubería en las secciones principales;
• parámetros de presión en varias zonas;
• pérdida de presión del portador de calor;
• El método de elementos de enlace hidráulico de la calefacción principal.

Por ejemplo, puede usar la línea de dos tubos de gravedad con los parámetros:

• carga de calor de diseño - 133 kW;
• temperatura - tg = 750 grados, t = 600 grados;
• Caudal estimado: 7,6 metros cúbicos por hora;
• formas de conectarse a la caldera: distribuidor horizontal hidráulico;
• temperatura constante mantenida por la automatización durante todo el año - 800 grados;
• la presencia de un regulador de presión, en la entrada de cada una de las válvulas;
• tipo de tubería: distribución de metal y plástico, acero para suministro de calor.

Para la conveniencia de los cálculos, puede usar varios programas en línea o una calculadora especial. HERZ C.O. 3.5 considera el método de pérdida de presión lineal DanfossCO es adecuado para sistemas con circulación natural. En los cálculos, debe seleccionar los parámetros para la temperatura: grados Kelvin o Celsius.

Diámetro de la tubería

La diferencia entre la temperatura del refrigerante refrigerado y el refrigerante caliente en el sistema de dos tubos es de 20 grados. El área de la sala es de 18 plazas, techos de 2,7 m de altura, circuito de calefacción de circulación forzada. Los cálculos se realizan de la siguiente manera:

1. Definición de datos promedio. El consumo de energía es de 1 kW por 30 m3, la reserva de energía térmica es del 20%.
2. Cálculo del volumen de la habitación. 18 x 2.7 = 48.6 m³.
3. Determinación de costos de energía. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
4. Busque reserva de energía en climas fríos. 1.62x20% = 0.324 kW.
5. Cálculo de la potencia total. 1.62 + 0.324 = 1.944 kW.

Los diámetros de tubería adecuados se pueden determinar a partir de la tabla.

Poder total	Velocidad del refrigerante	Diámetro de la tubería
1226	0,3	8
1635	0,4	10
2044	0,5	12
2564	0,6	15
2861	0,7	20

Seleccione el valor de la potencia total lo más cerca posible del resultado del cálculo.

Parámetros de presión

La pérdida de presión total es la pérdida de presión en cada sección. Este valor se calcula como la suma de las pérdidas por fricción del refrigerante en movimiento y la resistencia local. Algoritmo de conteo:

1. Busque la presión local en el área utilizando la fórmula de Darcy-Weisbach.
2. Busque el coeficiente de fricción hidráulica mediante la fórmula Alshutl.
3. Uso de datos tabulares basados ​​en material de tubería.

Diámetro exterior mm	Coeficiente de pérdida por fricción	La velocidad del refrigerante, kg / h.	Pérdidas locales, kg / h.
Tubo de acero
13,5	5,095	229,04	0,0093
17	3,392	439,1	0,0025
21,3	2,576	681,74	0,0010
Tubo electrico
57	0,563	7193,82	0,0000094
76	0,379	13 552,38	0,0000026
Tubo de polietileno
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

Los kilogramos por hora se pueden convertir a litros por minuto.

Varillaje hidráulico

El enlace hidráulico es un paso necesario para igualar las pérdidas de agua. Los cálculos se realizan en función de la carga de diseño, la resistividad y los parámetros técnicos de las tuberías, la resistencia local de las secciones. También deberá considerar las características de instalación de las válvulas.

Algoritmo para calcular la tecnología de características de resistencia:

1. Cálculo de pérdidas de presión por 1 kg / h de refrigerante. Se miden en ∆P, Pa y son proporcionales al cuadrado del caudal de agua en la sección G, kg / h.
2. Usando el coeficiente de resistencias locales y sumando todos los parámetros.

La información y la presión dinámica de la tubería se pueden encontrar en las instrucciones del fabricante.

Características de contar la cantidad de radiadores

Para calcular el número de elementos del radiador, es necesario tener en cuenta el volumen del edificio, sus características de diseño, el material de la pared y el tipo de baterías. Por ejemplo: una casa de paneles con un flujo de calor de 0.041 kW. Es necesario calcular el número de baterías para una habitación de 6x4x4.5 m.

Algoritmo de Computación:

1. Determinación del volumen de una habitación. 6x4x2.5 = 60 m3.
2. Multiplicar el área de la habitación por el flujo de calor para calcular la cantidad óptima de energía térmica Q. 60 × 0, 041 = 2.46 kW.
3. Busque el número de secciones N. Divida el resultado del paso No. 2 por el flujo de calor de un radiador. 2.46 / 0.16 = 15.375 = 16 secciones.
4. La elección de los parámetros del radiador de la tabla.

Material	Potencia de una sección, W	Presión de trabajo, MPa
hierro fundido	110	6-9
aluminio	175-199	10-20
acero tubular	85	6-12
bimetálico	199	35

La vida útil más larga en la línea de hierro fundido es de 10 años.

Cálculo de la potencia de la caldera.

El cálculo del calor útil para calentar cada habitación implica calcular la potencia del sistema de calefacción. Reconociéndolo, puede crear el régimen de temperatura óptimo. La potencia de la caldera se calcula mediante la fórmula. W = S x Wud / 10dónde:

• S - un indicador del área de la habitación;
• Wud - parámetros de potencia específicos por 10 metros cúbicos de habitación.

El indicador de potencia específico depende de la región de residencia. Se puede encontrar en la tabla:

Región	Potencia específica, W
Central	1,25-1,55
Del Norte	1,54-2,1
Sur	0,75-0,94

Un ejemplo de cálculo de la potencia térmica de una caldera conectada a un sistema de calefacción para una habitación de 100 cuadrados en la región Central será: 100x1.25 / 10 = 12 kW.

A menudo se usa un cálculo aproximado: una caldera con una capacidad de 10 kW calentará 100 m2.

Cómo elegir aparatos de calefacción

En el diseño externo, los aparatos de calefacción son similares, pero durante la selección, se deben tener en cuenta las características de diseño.

Dispositivos de convección

Los calentadores generan calor rápidamente a través de la circulación de aire. En la parte inferior de los convectores hay aberturas para la entrada de aire, dentro de la carcasa hay un elemento calefactor, los flujos de calefacción. El equipo de convección es:

• Gas: se conecta a la línea principal de la casa o el cilindro. Las unidades son energéticamente eficientes, pero su instalación debe coordinarse con las autoridades reguladoras.
• Agua: se conecta en la parte inferior o lateral, se calienta rápidamente. Los dispositivos no son adecuados para habitaciones con techos altos.
• Eléctrico: conectado a la red, tiene una eficiencia de hasta el 95%, bajo nivel de ruido. La desventaja es el alto consumo de energía.

Se gasta 1 kW / h de energía para calentar 10 m2 de área utilizando convectores.

Sistemas de radiadores

Están conectados a líneas de calefacción de forma inferior, lateral o universal. Hecho de los siguientes materiales:

• Aluminio: ligero, se calienta rápidamente, resistente al calor. La conexión roscada de la válvula de admisión superior es de mala calidad.
• Bimetálico: equipado con núcleo de acero y cuerpo de aluminio. Soportan altas presiones, pero son caras.
• Hierro fundido: caracterizado por una alta capacidad térmica y un enfriamiento prolongado.Las desventajas de los dispositivos incluyen calentamiento lento y peso pesado.

Las baterías de aluminio no resisten las fluctuaciones de presión y no son adecuadas para apartamentos.

Instalaciones convectivas de radiadores

Se realizan conectando un piso calentado por agua y radiadores, y se usan en casas de campo en regiones de servidores. Efectivo en la calefacción de esquina o habitaciones acristaladas. Debajo de las ventanas, puede instalar baterías seccionales (4-16 celdas) o de panel (cuerpo sólido). Los pisos cálidos en el primer piso están cubiertos con baldosas de cerámica, en el segundo, con cualquier material.

Reglas para instalar calentadores

Los requisitos reglamentarios de instalación se prescriben en varios SNiP e incluyen:

1. Control de seguridad de la temperatura de los radiadores: no más de 70 grados.
2. Retirar las baterías a 10 cm del costado de la pared, a 6 cm del piso, a 5 cm de la parte inferior de la pared, a 2.5 cm del yeso.
3. La presencia de un flujo de calor nominal es 60 W menos que la calculada.
4. Haciendo conexiones dentro de la misma habitación.
5. La presencia de válvulas de control automático en locales residenciales y ajuste manual en baños, baños, vestidores, despensas.
6. Cumplimiento de la pendiente del delineador por el movimiento del refrigerante en 5-10 mm.
7. Conexión roscada de dispositivos de aluminio y cobre.
8. Llenado constante del sistema con refrigerante.

Los documentos también señalaron la necesidad de una inspección y limpieza de rutina de los dispositivos del polvo antes del inicio del período de calentamiento y una vez cada 3-4 meses durante la operación.

El cálculo térmico para las comunicaciones de calefacción se realiza individualmente. La eficiencia energética, la seguridad y la facilidad de uso del sistema dependen de la precisión y exactitud de los cálculos.