Sisällä oleskelevien ihmisten mukavuus, etenkin talvikaudella, riippuu suuresti ympäröivän ilman lämpötilasta. Siksi asuintiloissa varustetuista apuohjelmista lämmitysjärjestelmä on ensisijainen. Kaupunkiolosuhteissa asuntojen lämmityskysymykset ratkaistaan useimmiten keskitetysti, mutta yksityisissä rakennuksissa omistajien on varustettava autonomiset lämmitysjärjestelmät, joiden pääelementti on kuumavesikattila. Viimeksi mainitun teknisistä ja taloudellisista ominaisuuksista riippuu järjestelmän kokonaissuorituskyky.
Kuinka laskea kattilan teho
Lämmityskattilan teho on pääindikaattori, joka kuvaa sen ominaisuuksia, jotka liittyvät huoneiden optimaaliseen lämmitykseen huippukuormituksen aikana. Tärkeintä on tässä laskea oikein, kuinka paljon lämpöä tarvitaan niiden lämmittämiseen. Vain tässä tapauksessa on mahdollista valita oikea kattila yksityisen talon lämmittämiseen kapasiteetin perusteella.
Talon kattilan tehon laskemiseksi käytetään erilaisia menetelmiä, joissa perustana on lämmitettyjen tilojen pinta-ala tai tilavuus. Äskettäin lämmityskattilan vaadittu teho määritettiin käyttämällä ns. Talon kertoimia, jotka asetettiin erityyppisille talotyypeille (W / m²):
- 130 ... 200 - talot ilman lämpöeristystä;
- 90 ... 110 - talot, joissa on osittain eristetty julkisivu;
- 50 ... 70 - taloja, jotka on rakennettu 2000-luvun tekniikoilla.
Kertomalla talon pinta-ala vastaavalla talon kertoimella saadaan lämmityskattilan vaadittu teho.
Kattilan tehon laskeminen huoneen geometristen mittojen mukaan
Laske alustavasti kattilan teho talon lämmittämiseen sen alueen mukaan. Käytä kaavaa:
Wkot = S * Wud / 10missä:
- Wkot - kattilan suunnitteluteho, kW;
- S - lämmitetyn huoneen kokonaispinta-ala, neliömetriä;
- Wud - kattilan ominaisteho, joka vastaa jokaista 10 neliömetriä. lämmitetty alue.
Yleisessä tapauksessa oletetaan, että huoneen alueesta riippuen kattilan ominaisteho on (kW \ m. Sq.):
- eteläisillä alueilla - 0,7 ... 0,9;
- keskikaistan alueilla - 1,0 ... 1,2;
- Moskovalle ja Moskovan alueelle - 1,2 ... 1,5;
- pohjoisilla alueilla - 1,5 ... 2,0.
Edellä olevaa kaavaa laskettaessa kattila talon lämmitykseen alueittain käytetään tapauksissa, joissa vedenlämmitintä käytetään vain korkeintaan 2,5 m korkeiden tilojen lämmitykseen.
Jos oletetaan, että huoneeseen asennetaan kaksipiirinen kattila, jonka tulisi lämmityksen lisäksi tarjota käyttäjille kuumaa vettä, laskettua suunnittelutehoa on nostettava 25%.
Jos lämmitettyjen huoneiden korkeus on yli 2,5 m, saatua tulosta säädetään kertomalla se kertoimella Kv. Kv = N / 2,5, missä N on huoneen todellinen korkeus, m.
Tässä tapauksessa lopullinen kaava on seuraava: P = (S * Wud / 10) * Qu
Tämä menetelmä kattilan tarvittavan tehon laskemiseksi sopii pieniin rakennuksiin, joissa on eristetty ullakko, seinien ja ikkunoiden lämmöneristys (kaksoislasit) jne. Muissa tapauksissa likimääräisestä laskelmasta saatu tulos voi johtaa että ostettu kattila ei pysty toimimaan normaalisti. Tässä tapauksessa liian suuri tai riittämätön teho aiheuttaa käyttäjälle useita ei-toivottuja ongelmia:
- kattilan teknisten ja taloudellisten indikaattorien vähentäminen;
- automaatiojärjestelmien toimintahäiriöt;
- osien ja tarvikkeiden nopea kuluminen;
- tiivistyminen savupiipussa;
- savupiipun tukkeutuminen polttoaineen epätäydellisen palamisen tuotteiden takia;
Tarkempien tulosten saamiseksi on tarpeen ottaa huomioon todellisten lämpöhäviöiden määrä rakennusten yksittäisten osien (ikkunat, ovet, seinät jne.) Kautta.
Kattilan tehon tarkennettu laskenta
Lämmitysjärjestelmä, joka sisältää lämmityskattilan, on laskettava jokaiselle kohteelle erikseen. Geometristen mittojensa lisäksi on tärkeää ottaa huomioon myös joukko tällaisia parametreja:
- pakkoilmanvaihto;
- ilmastovyöhyke;
- kuuman veden saatavuus;
- esineen yksittäisten osien eristysaste;
- ullakko- ja kellarikerros jne.
Yleisesti ottaen kaava kattilan tehon tarkemmalle laskemiselle on seuraava:
Wkot = Qt * Kzapmissä:
- Qt - esineen lämpöhäviö, kW.
- Kzap - turvallisuuskerroin, jonka arvoa suositellaan lisäämään laitoksen suunnittelukapasiteettia. Sen arvo on yleensä välillä 1,15 ... 1,20 (15-20%).
Ennustettu lämpöhäviö määritetään seuraavilla kaavoilla:
Qt = V * AT * Kp / 860, V = S * H; Missä:
- V - huoneen tilavuus, m3;
- AT - ulkoisen ja sisäisen lämpötilan välinen ero, ° C;
- kr - leviämiskerroin, esineen lämpöeristyksen asteesta riippuen.
Leviämiskerroin valitaan rakennustyypin ja sen lämmöneristyksen asteen perusteella.
- Esineet ilman lämpöeristystä: angaarit, puiset kasarmut, aaltopahviraudat jne. - Кр = 3,0 ... 4,0.
- Rakennukset, joiden lämmöneristysaste on heikko: seinät on valmistettu yhdestä tiilistä, puiset ikkunat, liuskekivi tai rautakatot - Cr yhtä kuin 2,0 ... 2,9.
- Talot, joiden lämmöneristysaste on keskimäärin: kaksitiilet seinät, pieni määrä ikkunoita, vakiokatto jne. - Cr on 1,0 ... 1,9.
- Moderni, hyvin eristetty rakennus: lattialämmitys, kaksinkertaiset ikkunat jne. - Kr on välillä 0,6 ... 0,9.
Monet valmistajat asettavat erityisiä laskimia verkkosivustoilleen ja jälleenmyyjien verkkosivustoihin, jotta kuluttajien olisi helpompaa löytää lämmityskattila. Heidän avullaan, syöttämällä tarvittavat tiedot vastaaviin kenttiin, on mahdollista suurella todennäköisyydellä määrittää, mikä alue on suunniteltu esimerkiksi 24 kW: n kattilaan.
Tällainen laskin laskee yleensä seuraavien tietojen perusteella:
- ulkolämpötilan keskimääräinen arvo talvikauden kylmimmällä viikolla;
- ilman lämpötila laitoksen sisällä;
- lämpimän veden saatavuus tai puuttuminen;
- tiedot ulkoseinien ja kattojen paksuudesta;
- materiaalit, joista katot ja ulkoseinät tehdään;
- katon korkeus;
- kaikkien ulkoseinien geometriset mitat;
- ikkunoiden lukumäärä, niiden koot ja yksityiskohtainen kuvaus;
- tiedot pakollisen ilmanvaihdon olemassaolosta tai puuttumisesta.
Tiedot käsitellessään laskin antaa asiakkaalle tarvittavan lämmityskattilan tehon, ja ilmoittaa pyynnön täyttävän yksikön tyypin ja merkin. Taulukossa on esimerkki erikokoisten talojen lämmitykseen suunniteltujen kaasulämpökattiloiden laskemisesta:
Huomautus sarakkeeseen 11: Ns - asennettu ilmakehän kattila, A - lattialle toimiva kattila, Nd - seinälle asennettava turboahdettu kattila.
Edellä esitettyjen menetelmien mukaan kaasukattilan kapasiteetti lasketaan. Niitä voidaan kuitenkin käyttää myös muun tyyppisillä polttoaineilla toimivien vesilämmitysyksiköiden tehoominaisuuksien laskemiseen.
Lämpöhäviöiden kirjanpito
Autonomisen lämmitysjärjestelmän kehittämisen aloittamisen jälkeen on ensin selvitettävä, kuinka paljon lämpöä menee kadulle vaikeimpien pakkasten aikana niin kutsuttujen suljettavien rakenteiden kautta. Näitä ovat seinät, ikkunat, lattia ja katto. Ainoastaan määrittämällä lämpöhäviön määrä, on mahdollista osallistua sopivan tehon lämmönlähteen valintaan.On pidettävä mielessä, että rakennuksen lämpöhäviöt talvikaudella tapahtuvat paitsi rakennuskoteloiden kautta. Merkittävä osa tuotetusta lämmöstä (jopa 30%) käytetään luonnollisen ilmanvaihdon takia kadulta tulevan kylmän ilman lämmitykseen.
Huoneen lämmittämiseen tarvittava lämmön kokonaismäärä määritetään kaavalla:
Q = Qconst + Qstarmissä:
- Qconstru - saman rakenteen kautta menetetyn lämmön määrä, W;
- Qstar - kadulta tulevan ilman lämmitykseen käytetty lämmön määrä, W.
Liittämällä yhteen laskelmien tuloksena saadut arvot, määritetään koko rakennuksen lämmitysjärjestelmän kokonaislämpökuorma.
Kaikki mittaukset suoritetaan rakennuksen ulkopinnalla, ilman että kulmat vangitaan. Muuten lämpöhäviön laskenta on epätarkka.
Lämmönvuotoihin tiloissa on muita tapoja, esimerkiksi liesituulettimen, avoimien ovien ja ikkunoiden, rakenteiden halkeamien jne. Kautta. Näistä syistä menetetty lämpömäärä ei kuitenkaan käytännössä ylitä 5% kokonaislämpöhäviöstä, joten sitä ei oteta huomioon laskelmissa. .
Lämpöhäviön laskeminen rakennuskoteloiden kautta
Laskelman monimutkaisuus johtuu siitä, että se on suoritettava jokaiselle huoneelle erikseen tarkastamalla, mittaamalla ja arvioimalla jokaisen ympäristön vieressä olevan elementin tila. Vain tässä tapauksessa voit ottaa huomioon kaiken talosta lähtevän lämmön.
Mittaustulosten perusteella määritetään rakennusvaipan jokaisen elementin pinta-ala S, joka lisätään sitten peruskaavaan menetetyn lämpöenergian määrän laskemiseksi:
Q-konstruktori = 1 / R * (Tv-Tn) * S * (1 + β), R = δ / λ; Missä:
- R - rakennusmateriaalin lämpövastus, mq ° C / W;
- δ - rakennusmateriaalin lämmönjohtavuus, W / m ° C);
- λ - rakennusmateriaalin paksuus, m;
- S - ulkoisen aidan pinta-ala, neliömetriä;
- TV - sisäilman lämpötila, ° C;
- T - talvikauden alin ilman lämpötila, ° С;
- β - lämpöhäviöt, jotka riippuvat rakennuksen suunnasta.
Jos rakenne koostuu useista materiaaleista, esimerkiksi tiiliseinä, jossa on eristys, lämpöresistanssiarvo R lasketaan erikseen jokaiselle näistä materiaaleista ja summataan sitten yhteen.
Lämpöhäviöt rakennuksen suunnasta riippuen valitaan sen perusteella, mihin suljinelementti on suunnattu:
- pohjoispuolelle - β = 0,1;
- länteen tai kaakkoon - β = 0,05;
- etelään ja onko lounaaseen - β = 0.
Lämpöhäviöt lasketaan rakennusverhojen elementtien kautta jokaiselle rakennuksen huoneelle, ja sitten summaamalla ne saadaan ennustettu kokonaislämpöhäviö siinä. Sen jälkeen he siirtyvät laskelmaan seuraavassa huoneessa. Tämän työn tuloksena talon omistaja pystyy tunnistamaan maksimaalisen lämmönvuodot ja poistamaan niiden syntymisen syyt.
Ilmanvaihtoilman lämmitykseen käytetyn lämmön laskeminen
Tuuletusilman lämmittämiseen käytetyn lämmön määrä saavuttaa joissakin tapauksissa 30% kokonaisesta lämpöenergian menetyksestä. Tämä on riittävän suuri arvo, jota ei voida sivuuttaa. Tuloilman lämmitykseen käytettävän lämpömäärän laskemiseksi käytetään kaavaa:
Qtrain = c * m * (Tv-Tn)missä:
- C - ilmaseoksen lämpökapasiteetti, jonka arvo on 0,28 W / kg ° C;
- m - kadulta huoneeseen saapuvan ilman massavirtausnopeus, kg.
Huoneeseen tulevan ilman massavirta määritetään ulkopuolelta olettamalla, että ilmaa päivitetään koko talossa kerran tunnissa. Tällöin laskemalla yhteen kaikkien huoneiden tilavuudet, saadaan ilman tilavuusvirta. Sitten ilmatiheyden arvoa käyttämällä sen tilavuus siirretään massaan. Tässä on otettava huomioon se tosiseikka, että ilman tiheys riippuu sen lämpötilasta.
| Tuloilman lämpötila ºС | – 25 | – 20 | – 15 | – 10 | -5 | 0 | + 5 | + 10 |
| Tiheys, kg / m3 | 1,422 | 1,394 | 1,367 | 1,341 | 1,316 | 1,290 | 1,269 | 1,247 |
Kun korvataan kaikki tunnetut arvot yllä olevassa kaavassa, määritetään tuloilman lämmitykseen tarvittava lämpömäärä.
Yleiset virheet
Autonomisen lämmitysjärjestelmän laskenta on monimutkainen prosessi, joka koostuu useista toisiinsa liittyvistä, vaiheittaisista menettelyistä:
- Kohteen lämpöhäviön laskeminen.
- Yksittäisten huoneiden ja koko rakennuksen lämpötilatilan määrittäminen.
- Lämmityspatterien paristojen tehon laskeminen.
- Lämmitysjärjestelmän hydraulinen laskenta.
- Lämmityskattilan tehon laskeminen.
- Autonomisen lämmitysjärjestelmän kokonaistilavuuden määrittäminen.
Lämmitysjärjestelmän lämpölaskenta ei ole teoreettista tutkimusta, mutta tarkka ja perusteltu tulos, jonka käytännöllinen toteutus antaa sinun valita oikein kaikki tarvittavat komponentit ja varustaa tehokkaan lämmitysjärjestelmän, joka on toiminut ilman ongelmia vuosia.
Suurin virhe, jonka monet yksityistalojen omistajat ovat tehneet, on laskea joitain laskentavaiheita. He uskovat, että ongelman ratkaisemiseksi riittää valita tehokkaampi kattila, keskittyen vain tietoihin, jotka koskevat likimääräistä laskua sen kapasiteetista huoneen pinta-alan perusteella. Tällainen lähestymistapa uhkaa liiallisia käyttökustannuksia ja johtaa usein siihen, että kattila toimii jatkuvasti, jäähdyttimen paristot ovat kuumia ja huone on kylmä. Tässä tapauksessa on tarpeen palata alkuperäiseen tilaan ja laskea lämmitysjärjestelmä kokonaan. Vasta tämän jälkeen voimme alkaa poistaa laskelmien kriittisten virheiden aiheuttamat puutteet.
