Žmonių, gyvenančių lauke, patogumas, ypač žiemos sezono metu, labai priklauso nuo aplinkos oro temperatūros. Todėl tarp komunalinių paslaugų, kurios yra įrengtos gyvenamosiose patalpose, šildymo sistema užima pirmą vietą. Miesto sąlygomis butų šildymo klausimai dažniausiai sprendžiami centralizuotai, tačiau privačiuose pastatuose jų savininkai turi įrengti autonomines šildymo sistemas, kurių pagrindinis elementas yra karšto vandens katilas. Bendras sistemos veikimas priklauso nuo pastarųjų techninių ir ekonominių savybių.
Kaip apskaičiuoti katilo galią
Šildymo katilo galia yra pagrindinis rodiklis, apibūdinantis jo galimybes, susijusias su optimaliu kambarių šildymu piko metu. Svarbiausia čia yra teisingai apskaičiuoti, kiek šilumos reikės jiems pašildyti. Tik tokiu atveju bus galima pasirinkti tinkamą katilą privataus namo šildymui pagal talpą.
Namo katilo galiai apskaičiuoti naudojami įvairūs metodai, kuriais remiantis imamas šildomų patalpų plotas ar tūris. Visai neseniai reikalinga šildymo katilo galia buvo nustatyta naudojant vadinamuosius namo koeficientus, nustatytus skirtingiems namų tipams (m / kv. M):
- 130 ... 200 - namai be šilumos izoliacijos;
- 90 ... 110 - namai su iš dalies izoliuotu fasadu;
- 50 ... 70 - namai, pastatyti naudojant XXI amžiaus technologijas.
Padauginę namo plotą iš atitinkamo namo koeficiento, gauname reikiamą šildymo katilo galią.
Katilo galios apskaičiavimas pagal geometrinius kambario matmenis
Preliminariai apskaičiuokite katilo galią namui šildyti pagal jo plotą. Naudokite formulę:
Wkot = S * Wud / 10kur:
- Wkot - projektinė katilo galia, kW;
- S - bendras šildomos patalpos plotas, kv. m .;
- Wud - specifinė katilo galia, kuri sudaro kas 10 kvadratinių metrų. šildomas plotas.
Paprastai manoma, kad atsižvelgiant į regioną, kuriame yra kambarys, specifinė katilo galia yra (kW \ m. Kv.):
- pietiniuose regionuose - 0,7 ... 0,9;
- vidurinės juostos plotams - 1,0 ... 1,2;
- Maskvai ir Maskvos regionui - 1,2 ... 1,5;
- šiauriniams regionams - 1,5 ... 2,0.
Aukščiau pateikta formulė apskaičiuojant katilą, skirtą šildyti namą pagal plotą, naudojama tais atvejais, kai vandens šildytuvas bus naudojamas tik patalpų, kurių aukštis ne didesnis kaip 2,5 m, šildymui.
Jei daroma prielaida, kad kambaryje bus sumontuotas dvigubos grandinės katilas, kuris, be šildymo, vartotojams turėtų tiekti ir karštą vandenį, apskaičiuotoji projektinė galia turi būti padidinta 25%.
Jei šildomų patalpų aukštis viršija 2,5 m, gautas rezultatas pakoreguojamas jį padauginus iš koeficiento Kv. Kv = N / 2,5, kur N yra tikrasis kambario aukštis, m.
Šiuo atveju galutinė formulė yra tokia: P = (S * Wud / 10) * Qu
Šis reikalingos galios, reikalingos katilui, apskaičiavimo metodas tinka mažiems pastatams su izoliuota palėpe, esant sienų ir langų (dvigubo stiklo langų) šilumos izoliacijai ir kt. Kitais atvejais apytikslio skaičiavimo rezultatas gali sukelti kad įsigytas katilas negalės normaliai veikti. Tokiu atveju energijos perteklius ar nepakankama padėtis sukelia daug nepageidaujamų problemų vartotojui:
- katilo techninių ir ekonominių rodiklių sumažinimas;
- automatikos sistemų gedimas;
- greitas dalių ir aksesuarų nusidėvėjimas;
- kondensatas kaminoje;
- kamino užsikimšimas dėl produktų, nevisiškai sudegusių degalų ir kt .;
Norint gauti tikslesnius rezultatus, būtina atsižvelgti į faktinius šilumos nuostolius per atskirus pastatų elementus (langus, duris, sienas ir kt.).
Patikslintas katilo galios skaičiavimas
Šildymo sistemos, į kurią įeina šildymo katilas, skaičiavimas turi būti atliekamas atskirai kiekvienam objektui. Be geometrinių matmenų, svarbu atsižvelgti ir į keletą tokių parametrų:
- priverstinės ventiliacijos buvimas;
- klimato zona;
- karšto vandens tiekimas;
- atskirų objekto elementų izoliacijos laipsnis;
- palėpės ir rūsio buvimas ir kt.
Apskritai tikslesnio katilo galios apskaičiavimo formulė yra tokia:
Wkot = Qt * Kzapkur:
- Qt - objekto šilumos nuostoliai, kW.
- Kzapas - saugos koeficientas, kurio vertė rekomenduojama padidinti objekto projektinį pajėgumą. Paprastai jo vertė svyruoja nuo 1,15 ... 1,20 (15-20%).
Prognozuojami šilumos nuostoliai nustatomi pagal formules:
Qt = V * ΔT * Kp / 860, V = S * H; Kur:
- V - kambario tūris, m3;
- ΔT - skirtumas tarp išorinės ir vidinės oro temperatūros, ° C;
- Kr - dispersijos koeficientas, priklausomai nuo objekto šilumos izoliacijos laipsnio.
Dispersijos koeficientas parenkamas atsižvelgiant į pastato tipą ir jo šilumos izoliacijos laipsnį.
- Objektai be šilumos izoliacijos: angarai, medinės kareivinės, gofruotos geležinės konstrukcijos ir kt. - Кр = 3,0 ... 4,0.
- Pastatai su žemu šilumos izoliacijos lygiu: sienos iš vienos plytos, mediniai langai, šiferio arba geležiniai stogai - Cr lygus 2,0 ... 2,9.
- Namai su vidutiniu šilumos izoliacijos laipsniu: dviejų plytų sienos, nedaug langų, standartinis stogas ir kt. - Cr yra 1,0 ... 1,9.
- Šiuolaikiški, gerai izoliuoti pastatai: grindinis šildymas, stiklo paketai ir tt - Kr yra 0,6 ... 0,9.
Kad vartotojams būtų lengviau rasti šildymo katilą, daugelis gamintojų savo ir prekybininkų tinklalapiuose talpina specialius skaičiuotuvus. Jų pagalba, įvedus reikiamą informaciją į atitinkamus laukus, galima didele tikimybe nustatyti, koks plotas skirtas, pavyzdžiui, 24 kW katilui.
Paprastai toks skaičiuotuvas apskaičiuoja pagal šiuos duomenis:
- vidutinė lauko temperatūros vertė šalčiausią žiemos sezono savaitę;
- oro temperatūra objekto viduje;
- karšto vandens tiekimo buvimas ar nebuvimas;
- duomenys apie išorinių sienų ir lubų storį;
- medžiagos, iš kurių gaminamos lubos ir išorinės sienos;
- lubų aukštis;
- visų išorinių sienų geometriniai matmenys;
- langų skaičius, jų dydžiai ir išsamus aprašymas;
- informacija apie priverstinės ventiliacijos buvimą ar nebuvimą.
Apdorojusi duomenis, skaičiuoklė klientui suteiks reikiamą šildymo katilo galią, taip pat nurodys prašymą atitinkančio įrenginio tipą ir prekės ženklą. Dujų katilų, skirtų įvairių dydžių namams šildyti, linijos apskaičiavimo pavyzdys pateiktas lentelėje:
11 stulpelio pastaba: Ns - montuojamas atmosferos katilas, A - grindų katilas, Nd - sieninis katilas su turbokompresoriumi.
Pagal aukščiau nurodytus metodus apskaičiuojama dujinio katilo galia. Tačiau jie taip pat gali būti naudojami apskaičiuojant vandens šildymo įrenginių, veikiančių kitų rūšių kurą, galios charakteristikas.
Šilumos nuostolių apskaita
Pradėjus kurti autonominę šildymo sistemą, pirmiausia reikia išsiaiškinti, kiek šilumos į gatvę patenka per stipriausias šalnas per vadinamuosius pastatų apvalkalus. Tai apima sienas, langus, grindis ir stogą. Tik nustatant šilumos nuostolių dydį, bus galima dalyvauti renkantis tinkamos galios šilumos šaltinį.Reikėtų nepamiršti, kad žiemą pastatas praranda šilumą ne tik dėl pastatų apvalkalų. Didelė dalis sugeneruotos šilumos (iki 30%) išleidžiama šalto oro iš gatvės šildymui dėl natūralios ventiliacijos.
Bendras šilumos kiekis, reikalingas patalpai sušildyti, nustatomas pagal formulę:
Q = Qconst + Qstarkur:
- Qconstru - šilumos kiekis, prarastas dėl tos pačios konstrukcijos, W;
- Qstar - šilumos kiekis, sunaudotas šildant orą, patenkantį iš gatvės, W.
Susumavus vertes, gautas atlikus skaičiavimus, nustatoma bendra viso pastato šilumos apkrova šildymo sistemai.
Visi matavimai atliekami pastato išorėje, neužfiksuojant jo kampų. Priešingu atveju šilumos nuostolių apskaičiavimas bus netikslus.
Yra ir kitų šilumos nutekėjimo iš patalpų būdų, pavyzdžiui, per viryklės gaubtą, atidarytas duris ir langus, įtrūkimus konstrukcijose ir kt. Tačiau dėl šių priežasčių prarastas šilumos kiekis praktiškai neviršija 5% viso šilumos nuostolio, todėl į tai neatsižvelgiama atliekant skaičiavimus. .
Šilumos nuostolių per pastato apvalkalus apskaičiavimas
Skaičiavimo sudėtingumas yra tas, kad jis turi būti atliekamas kiekvienam kambariui atskirai, atidžiai tikrinant, matuojant ir įvertinant kiekvieno jo elemento, esančio šalia aplinkos, būklę. Tik tokiu atveju galite atsižvelgti į visą šilumą, išeinančią iš namo.
Pagal matavimų rezultatus nustatomas kiekvieno pastato apvalkalo elemento plotas S, kuris įterpiamas į pagrindinę prarastos šiluminės energijos apskaičiavimo formulę:
Qkonstruktorius = 1 / R * (Tv-Tn) * S * (1 + Σβ), R = δ / λ; Kur:
- R - statybinės medžiagos šiluminė varža, m 2, ° C / W;
- δ - statybinės medžiagos šilumos laidumas, W / m ° C);
- λ - konstrukcijos medžiagos storis, m;
- S - išorinės tvoros plotas, kv. m .;
- TV - vidaus oro temperatūra, ° C;
- T - žemiausia oro temperatūra žiemos sezonu, ° С;
- β - šilumos nuostoliai, kurie priklauso nuo pastato orientacijos.
Jei dizainą sudaro kelios medžiagos, pavyzdžiui, plytų siena su izoliacija, kiekvienos iš šių medžiagų šiluminės varžos vertė R apskaičiuojama atskirai, o tada sudedama.
Šilumos nuostoliai atsižvelgiant į pastato orientaciją parenkami atsižvelgiant į tai, kur orientuojamas uždaras elementas:
- į šiaurę - β = 0,1;
- į vakarus ar pietryčius - β = 0,05;
- į pietus ir ar pietvakariai - β = 0.
Šilumos nuostoliai per uždarų konstrukcijų elementus apskaičiuojami kiekvienam pastato kambariui, o juos susumavus gaunami numatomi bendrieji šilumos nuostoliai jame. Po to jie skaičiuoja kitame kambaryje. Atlikę šį darbą namo savininkas galės nustatyti maksimalaus šilumos nutekėjimo būdus ir pašalinti jų atsiradimo priežastis.
Šilumos, sunaudotos vėdinant orą, apskaičiavimas
Šilumos kiekis, kuris sunaudojamas vėdinant orą šildyti, kai kuriais atvejais siekia 30% visų šilumos energijos nuostolių. Tai yra pakankamai didelė vertybė, kurios netinkama ignoruoti. Šilumos kiekiui, kuris turės būti sunaudotas tiekiamo oro pašildymui, apskaičiuoti naudojama formulė:
Qtrain = c * m * (Tv-Tn)kur:
- c - oro mišinio, kurio vertė yra 0,28 W / kg ° C, šiluminė talpa;
- m - oro, patenkančio į patalpą iš gatvės, masės srautas, kg.
Masinis oro srautas, patenkantis į patalpą iš lauko, nustatomas darant prielaidą, kad oras atnaujinamas visame name kartą per valandą. Tokiu atveju sudėjus visų kambarių tūrį, gaunamas tūrinis oro srautas. Tada, naudojant oro tankio vertę, jo tūris perkeliamas į masę. Čia būtina atsižvelgti į tai, kad oro tankis priklauso nuo jo temperatūros.
| Tiekiamo oro temperatūra ºС | – 25 | – 20 | – 15 | – 10 | -5 | 0 | + 5 | + 10 |
| Tankis, kg / m3 | 1,422 | 1,394 | 1,367 | 1,341 | 1,316 | 1,290 | 1,269 | 1,247 |
Pakeisdami visas žinomas reikšmes aukščiau pateiktoje formulėje, nustatykite šilumos kiekį, reikalingą tiekiamo oro šildymui.
Dažnos klaidos
Autonominės šildymo sistemos apskaičiavimas yra sudėtingas procesas, susidedantis iš kelių tarpusavyje susijusių, etapais atliekamų procedūrų:
- Objekto šilumos nuostolių apskaičiavimas.
- Atskirų kambarių ir viso pastato temperatūros režimo nustatymas.
- Šildymo radiatorių baterijų galios apskaičiavimas.
- Šildymo sistemos hidraulinis skaičiavimas.
- Šildymo katilo galios apskaičiavimas.
- Autonominės šildymo sistemos bendro tūrio nustatymas.
Šildymo sistemos šiluminis skaičiavimas nėra teorinis tyrimas, o tikslus ir pagrįstas rezultatas, kurio praktinis įgyvendinimas leis teisingai parinkti visus reikalingus komponentus ir įrengti efektyvią šildymo sistemą, kuri daugelį metų veikė be problemų.
Pagrindinė daugelio privačių namų savininkų klaida yra ignoruoti kai kuriuos skaičiavimo etapus. Jie mano, kad norint išspręsti problemą, pakanka pasirinkti galingesnį katilą, sutelkiant dėmesį tik į duomenis apie apytikslį jo galios apskaičiavimą pagal kambario plotą. Toks požiūris yra kupinas didelių eksploatavimo išlaidų ir dažnai lemia, kad katilas veiks nuolat, radiatorių baterijos bus karštos, o kambarys bus šaltas. Tokiu atveju būtina grįžti į pradinę būseną ir atlikti išsamų šildymo sistemos skaičiavimą. Tik po to galime pradėti šalinti trūkumus, atsirandančius dėl kritinių skaičiavimų klaidų.
