A bent tartózkodók kényelme, különösen a téli időszakban, nagyban függ a környező levegő hőmérséklettől. Ezért a lakossági helyiségekben felszerelt közművek között a fűtési rendszer veszi az első helyet. Városi körülmények között a lakások fűtésére vonatkozó kérdéseket leggyakrabban centralizált módon oldják meg, de a magánépületekben a tulajdonosoknak autonóm fűtési rendszereket kell felszerelniük, amelyek fő eleme a melegvíz-kazán. Ez utóbbi műszaki és gazdasági jellemzőitől függ az általános rendszerteljesítmény.
A kazán teljesítményének kiszámítása
A fűtőkazán teljesítménye a fő mutató, amely jellemzi annak képességét, hogy a helyiségek optimálisan fűthetők legyenek csúcsterhelés esetén. A lényeg itt az, hogy helyesen kiszámolja, mennyi hőre lesz szükség a fűtéshez. Csak ebben az esetben lehet kiválasztani a megfelelő kazánt a magánház fűtésére kapacitás szerint.
A ház kazánteljesítményének kiszámításához különféle módszereket alkalmaznak, amelyek során a fűtött helyiségek területét vagy térfogatát veszik alapul. A közelmúltban a fűtőkazán szükséges teljesítményét úgy határozták meg, hogy a házon belüli különféle típusú házakra (W / m 2) az úgynevezett ház együtthatókat alkalmazták:
- 130 ... 200 - házak hőszigetelés nélkül;
- 90 ... 110 - házak részlegesen szigetelt homlokzattal;
- 50 ... 70 - házak, amelyek a 21. század technológiáival épültek.
Szorozzuk meg a ház területét a megfelelő ház koefficienssel, így megkapjuk a fűtőkazán szükséges teljesítményét.
A kazánteljesítmény kiszámítása a szoba geometriai méretei szerint
Előzetesen kiszámítsa a kazán teljesítményét a ház fűtésére a terület szerint. Használja a következő képletet:
Wkot = S * Wud / 10ahol:
- Wkot - a kazán tervezett teljesítménye, kW;
- S - a fűtött szoba teljes területe, négyzetméter;
- wud - a kazán fajlagos teljesítménye, amely minden 10 négyzetméterre vonatkozik. fűtött terület.
Általános esetben feltételezzük, hogy attól a régiótól függően, amelyben a helyiség található, a kazán fajlagos teljesítménye (kW \ m. Sq):
- a déli régiók esetében - 0,7 ... 0,9;
- a középső sáv területein - 1,0 ... 1,2;
- Moszkva és a moszkvai régió esetében - 1,2 ... 1,5;
- az északi régiók esetében - 1,5 ... 2,0.
A fenti képletet a ház fűtésére szolgáló kazán kiszámításához olyan területeken alkalmazzák, amikor a vízmelegítő egységet csak a legfeljebb 2,5 m magas helyiségek fűtésére használják.
Ha feltételezzük, hogy egy kettős áramkörű kazán kerül telepítésre a helyiségben, amelynek a melegítés mellett a melegvízzel kell szolgálnia, a számított tervezési teljesítményt 25% -kal kell növelni.
Ha a fűtött helyek magassága meghaladja a 2,5 m-t, akkor a kapott eredményt megszorozzuk a Kv együtthatóval. Kv = N / 2,5, ahol N a szoba tényleges magassága, m.
Ebben az esetben a végső képlet a következő: P = (S * Wud / 10) * Qu
A kazán által igényelt teljesítmény kiszámításának ez a módja alkalmas szigetelt tetőtérrel rendelkező kis épületekhez, falak és ablakok hőszigeteléséhez (dupla üvegezésű ablakok stb.). Más esetekben a hozzávetőleges számítás eredményeként hogy a megvásárolt kazán nem lesz képes normálisan működni. Ebben az esetben a túlzott vagy elégtelen teljesítmény számos nemkívánatos problémát okoz a felhasználó számára:
- a kazán műszaki és gazdasági mutatóinak csökkentése;
- automatizálási rendszerek hibás működése;
- alkatrészek és tartozékok gyors kopása;
- kondenzáció a kéményben;
- a kémény eltömődése az üzemanyag hiányos égéstermékei miatt stb .;
A pontosabb eredmények elérése érdekében figyelembe kell venni az épületek egyes elemein (ablakok, ajtók, falak stb.) Fakadó tényleges hőveszteséget.
A kazánteljesítmény finomítása
A fűtési rendszert, amely magában foglalja a fűtőkazánt is, minden objektumra külön-külön kell elvégezni. Geometriai méretei mellett fontos figyelembe venni számos ilyen paramétert is:
- kényszerített szellőzés jelenléte;
- éghajlati övezet;
- melegvíz-ellátás elérhetősége;
- a tárgy egyes elemeinek szigetelésének mértéke;
- padlás és alagsor jelenléte stb.
Általánosságban a kazánteljesítmény pontosabb kiszámításához szükséges képlet a következő:
Wkot = Qt * Kzapahol:
- Qt - egy tárgy hővesztesége, kW.
- Kzap - biztonsági tényező, amelynek értékét javasoljuk a létesítmény tervezési kapacitásának növeléséhez. Ennek értéke általában 1,15 ... 1,20 (15-20%) tartományban van.
A várható hőveszteséget a következő képletek határozzák meg:
Qt = V * ΔT * Kp / 860, V = S * H; Ahol:
- V - a szoba térfogata, m3;
- AT - a külső és a belső levegő hőmérséklete közötti különbség, ° C;
- kr - eloszlási együttható, a tárgy hőszigetelésének mértékétől függően.
A diszperziós együtthatót az épület típusa és a hőszigetelés foka alapján választják meg.
- Hőszigetelés nélküli tárgyak: hangárok, fa laktanyák, hullámosított vasszerkezetek stb. - Cr = 3,0 ... 4,0.
- Alacsony hőszigetelésű épületek: falak egy téglából, faablakokból, pala- vagy vastetőkből készültek - Cr 2,0 ... 2,9-en belül.
- Házak átlagos hőszigeteléssel: két téglafalak, kevés ablak, standard tető stb. - Cr 1,0 ... 1,9.
- Modern, jól szigetelt épületek: padlófűtés, dupla üvegezésű ablakok stb. - a Kr értéke 0,6 ... 0,9.
Annak érdekében, hogy a fogyasztók könnyebben megtalálhassák a fűtőkazánt, sok gyártó speciális számológépeket helyez el webhelyein és kereskedőinek webhelyein. Segítségükkel, a megfelelő információk megadásával a megfelelő mezőkbe, nagy valószínűséggel meghatározható, hogy melyik területet tervezik például egy 24 kW-os kazán számára.
Általában egy ilyen számológép a következő adatok alapján számítja ki:
- a külső hőmérséklet átlagos értéke a téli szezon leghidegebb hetében;
- a levegő hőmérséklete a létesítményen belül;
- melegvíz-ellátás megléte vagy hiánya;
- a külső falak és mennyezetek vastagságára vonatkozó adatok;
- anyagok, amelyekből mennyezet és külső falak készülnek;
- plafon magasság;
- az összes külső falak geometriai méretei;
- az ablakok száma, méretük és részletes leírás;
- információ a kényszerlevegőzés meglétéről vagy hiányáról.
Az adatok feldolgozása után a számológép megadja az ügyfél számára a fűtőkazán szükséges teljesítményét, valamint megjelöli a kérelemnek megfelelő egység típusát és márkáját. A táblázatban bemutatunk egy példát a különböző méretű házak fűtésére tervezett gázkazánok számításához:
Megjegyzés a 11. oszlophoz: Ns - felszerelt légköri kazán, A - padlói álló kazán, Nd - falra szerelt turbófűtésű kazán.
A fenti módszerek szerint kiszámítják a gázkazán kapacitását. Ezek azonban felhasználhatók más típusú tüzelőanyagokkal működő vízmelegítő egységek teljesítményjellemzőinek kiszámítására is.
Hőveszteség elszámolása
Az autonóm fűtési rendszer kifejlesztésének megkezdésekor először meg kell tudni, mennyi hő megy az utcára az úgynevezett zárt szerkezetekben a legsúlyosabb fagyok során. Ide tartoznak a falak, ablakok, padló és tető. Csak a hőveszteség mértékének meghatározásával lehet részt venni a megfelelő teljesítményű hőforrás kiválasztásában.Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a téli időszakban egy épület hővesztesége nemcsak az építési burkolatok miatt merül fel. A keletkező hő jelentős részét (akár 30% -át) az utcából származó hideg levegő fűtésére fordítják a természetes szellőzés miatt.
A szoba melegítéséhez szükséges teljes hőmennyiséget a következő képlet határozza meg:
Q = Qconst + Qstarahol:
- Qconstru - az ugyanazon kialakítás révén elveszített hőmennyiség, W;
- Qstar - az utcából származó levegő melegítésére felhasznált hőmennyiség, W.
Összegítve a számítás eredményeként kapott értékeket, meghatározzuk a teljes épület fűtőrendszerének teljes hőterhelését.
Minden mérést az épület külső oldalán hajtanak végre, anélkül, hogy a sarkokat megragadnák. Ellenkező esetben a hőveszteség kiszámítása pontatlan lesz.
A hőszivárgásnak más módjai is vannak a helyiségekben, például egy páraelszívó, nyitott ajtók és ablakok, szerkezetek repedései stb. Révén. Ezekből az okokból az elvesztett hőmennyiség gyakorlatilag nem haladja meg a teljes hőveszteség 5% -át, ezért a számításokban nem veszi figyelembe. .
Hőveszteség kiszámítása az épület burkolatán keresztül
A számítás bonyolultsága abban rejlik, hogy azt minden egyes helyiségre külön-külön el kell végezni, gondosan megvizsgálva, mérve és kiértékelve a környezettel szomszédos elemek mindegyikét. Csak ebben az esetben veheti figyelembe a házból távozó összes hőt.
A mérési eredmények szerint meghatározzuk az épületburkolat minden elemének S területét, amelyet beillesztünk az elvesztett hőenergia mennyiségének kiszámításához használt alapképletbe:
Q-konstruktor = 1 / R * (Tv-Tn) * S * (1 + β), R = δ / λ; Ahol:
- R - az építőanyag hőállósága, mq ° C / W;
- δ - az építőanyag hővezető képessége, W / m ° C);
- λ - az építőanyag vastagsága, m;
- S - a külső kerítés területe, négyzetméter;
- Tévé - beltéri hőmérséklet, ° C;
- T - a legalacsonyabb hőmérséklet a téli szezonban, ° С;
- β - hőveszteség, amely az épület tájolásától függ.
Ha a konstrukció több anyagból áll, például egy hőszigeteléssel ellátott téglafalból, akkor az R hőellenállási értéket ezen anyagok mindegyikére külön-külön kiszámítják, majd összegezik.
A hőveszteségeket az épület tájolásától függően úgy választják meg, hogy a körülvevő elem milyen helyzetben van:
- északi oldalon - β = 0,1;
- nyugatra vagy délkeletre - β = 0,05;
- délre, és délnyugatra - β = 0.
Az épület burkolóelemein keresztüli hőveszteségeket kiszámítják az épület minden egyes helyiségére, majd ezeket összeadva megkapják a becsült teljes hőveszteséget benne. Ezt követően a következő helyiségben folytatják a számítást. E munka eredményeként a ház tulajdonosa képes lesz azonosítani a maximális hőszivárgás módját és kiküszöbölni azok előfordulásának okait.
A szellőztető levegő fűtésére felhasznált hő kiszámítása
A szellőztető levegő melegítésére fordított hőmennyiség bizonyos esetekben eléri a teljes hőenergia-veszteség 30% -át. Ez egy elég nagy érték, amelyet nem szabad figyelmen kívül hagyni. A bemenő levegő melegítésére költött hőmennyiség kiszámításához a következő képletet kell használni:
Qtrain = c * m * (Tv-Tn)ahol:
- c - a levegőkeverék hőkapacitása, amelynek értéke 0,28 W / kg ° C;
- m - az utcából a helyiségbe belépő levegő tömegárama, kg.
A helyiségbe kívülről belépő levegő tömegáramát úgy kell meghatározni, ha feltételezzük, hogy a levegőt óránként egyszer frissítik a ház egész területén. Ebben az esetben, összeadva az összes helyiség térfogatát, megkapják a levegő térfogatáramát. Ezután a levegõ sûrûségének felhasználásával a térfogatát átvisszük a tömegbe. Itt figyelembe kell venni azt a tényt, hogy a levegő sűrűsége a hőmérséklettől függ.
| A beszívott levegő hőmérséklete ºС | – 25 | – 20 | – 15 | – 10 | -5 | 0 | + 5 | + 10 |
| Sűrűség, kg / m3 | 1,422 | 1,394 | 1,367 | 1,341 | 1,316 | 1,290 | 1,269 | 1,247 |
A fenti képletben szereplő összes ismert érték helyettesítésével határozza meg a bemenő levegő melegítéséhez szükséges hőmennyiséget.
Általános hibák
Az autonóm fűtési rendszer kiszámítása egy összetett folyamat, amely több összekapcsolt, szakaszos eljárásból áll:
- A tárgy hőveszteségének kiszámítása.
- Az egyes helyiségek és az épület egészének hőmérséklet-szabályozásának meghatározása.
- A fűtőtest fűtőelemeinek teljesítményének kiszámítása.
- A fűtési rendszer hidraulikus kiszámítása.
- A fűtőkazán teljesítményének kiszámítása.
- Az autonóm fűtési rendszer teljes térfogatának meghatározása.
A fűtési rendszer hőszámítása nem elméleti kutatás, hanem pontos és megalapozott eredmény, amelynek gyakorlati megvalósítása lehetővé teszi az összes szükséges alkatrész helyes kiválasztását és a hatékony fűtési rendszer felépítését, amely évekig gond nélkül működik.
A magánházak sok tulajdonosának fő hibája az, hogy figyelmen kívül hagyja a számítás egyes szakaszát. Úgy vélik, hogy a probléma megoldásához elegendő egy erősebb kazánt választani, csak a kapacitás hozzávetőleges kiszámításának az adataira összpontosítva a helyiség területe alapján. Ez a megközelítés veszélyezteti a túlzott üzemeltetési költségeket, és gyakran ahhoz vezet, hogy a kazán folyamatosan működni fog, a hűtőelemek melegen vannak, a helyiség pedig hideg lesz. Ebben az esetben vissza kell térnie az eredeti állapotba, és ki kell számítania a fűtési rendszert. Csak ezt követően kezdhetjük el a számítások kritikus hibáinak hiányosságainak kiküszöbölését.
