Хидравлично изчисление на отоплителна система с формули и примери

Динамични параметри на охлаждащата течност

Преминаваме към следващата стъпка на изчисление, а именно анализ на разхода на топлоносител. В повечето случаи отоплителната система в апартамента се различава от другите системи - това се дължи на броя на отоплителните панели и дължината на тръбопроводите. Налягането се използва като допълнителна "движеща сила" за вертикалния поток в системата.

В частни едноетажни и многоетажни къщи и стари панелни жилищни сгради се използват отоплителни системи с високо налягане за транспортиране на топлоносителя до всички части на разклонена, многопръстова отоплителна система и за издигане на водата до цялата височина (до 14-ия етаж) на сградата.

За разлика от това, типичният 2- или 3-стаен апартамент с независимо отопление няма такова разнообразие от пръстени и разклонения на системата, а включва не повече от три кръга.

Това означава, че топлоносителят се пренася чрез естествен процес на движение на водата. Но могат да се използват и циркулационни помпи, а отоплението се осигурява от газов/електрически котел.

Препоръчваме използването на циркулационна помпа за отопление на помещения с площ над 100 m2. Можете да инсталирате помпата както преди, така и след котела, но обикновено помпата се инсталира от страната на връщане - по-ниска температура на средата, по-малко запушвания, по-дълъг живот на помпата.

Специалистите в областта на проектирането и монтажа на отоплителни системи определят два основни подхода за изчисляване на обема на охлаждащата течност:

1. Въз основа на действителния капацитет на системата. Сумата от всички, без изключение, обеми на кухините, в които ще тече горещата вода: сумата от отделните тръбни секции, секциите на радиаторите и т.н. Но това е доста трудоемка опция.
2. За капацитета на котела. Тук мненията на експертите се различават много, някои казват 10, други 15 литра на единица капацитет на котела.

От прагматична гледна точка трябва да се вземе предвид фактът, че отоплителната система вероятно ще доставя не само топла вода за стаята, но и ще затопля вода за банята/душ, умивалника, мивката и сушилнята, а може би дори за хидромасажна вана или джакузи. Тази опция е по-проста.

Ето защо в този случай препоръчваме да зададете капацитет от 13,5 литра за единица. Като умножим това число по мощността на котела (8,08 kW), получаваме изчисления обем вода от 109,08 литра.

Изчислената скорост на флуида в системата е параметърът, който позволява да се избере определен диаметър на тръбата за отоплителната система.

Той се изчислява по следната формула:

V = (0,86*W*k)/tto,

където:

• W - мощност на котела;
• t - температура на подаваната вода;
• до - температура на връщащата се вода;
• k - КПД на котела (0,95 за газов котел).

След като заменим изчислените данни във формулата, получаваме: (0,86 * 8080* 0,95)/80-60 = 6601,36/20=330 kg/h. Това означава, че през системата преминават 330 литра топлоносител (вода) на час, а капацитетът на системата е около 110 литра.

Топлинно изчисление на отоплителната система: обща процедура

Класическият проект за отопление е технически документ, който включва задължителните стандартизирани методи за изчисление стъпка по стъпка.

Преди да разгледаме тези изчисления обаче, е важно да разберем концепцията за самата отоплителна система.

Отоплителната система се характеризира с принудително подаване и принудително отвеждане на топлина в помещението.

Основните задачи при изчисляването и проектирането на отоплителна система са:

• Определяне на топлинните загуби по възможно най-достоверния начин;
• определяне на количеството и условията за използване на топлоносителя;
• Избор на най-подходящите елементи за генериране, пренос и отвеждане на топлина.

При изграждането на отоплителна система е необходимо първо да се съберат различни данни за помещението/сградата, където ще се използва отоплителната система. След като изчислите топлинните параметри на системата, анализирайте резултатите от аритметичните операции.

Въз основа на получените данни се подбират компонентите на отоплителната система, след което се извършва доставка, монтаж и пускане в експлоатация.

Отоплението е многокомпонентна система за осигуряване на одобрен температурен режим в дадено помещение/сграда. Тя е независима част от комуналната мрежа на съвременното жилище.

Интересно е, че гореспоменатият метод за изчисляване на топлината дава възможност да се изчисли достатъчно точен брой стойности, които точно описват бъдещата отоплителна система.

В резултат на топлинното изчисление ще бъде налична следната информация

• брой топлинни загуби, капацитет на котела;
• брой и тип радиатори за отопление за всяка стая поотделно;
• хидравлични характеристики на тръбопроводите;
• обем, скорост на топлоносителя, капацитет на термопомпата.

Топлинното изчисление не е теоретично изложение, а доста точно и обосновано обобщение, което се препоръчва да се използва на практика при избора на компоненти на отоплителната система.

Преглед на програмите

Налични са както любителски, така и професионални програми за хидравлични изчисления, които позволяват бързи и лесни изчисления.

Най-популярният е Excel.

Можете да използвате Excel Online, CombiMix 1.0 или онлайн инструмента за хидравлични изчисления. Стационарната програма е съобразена с нуждите на проекта.

Основната трудност при тези програми е непознаването на основите на хидравликата. Някои от тях не дават обяснение на формулите, не разглеждат начина на разклоняване на тръбите или изчисляване на съпротивленията в сложни вериги.

• HERZ C.O. 3,5 - изчислява се по метода на линейните специфични загуби на налягане.
• DanfossCO и OvertopCO - могат да изчисляват системи с естествена циркулация.
• "Поток" - позволява метод на изчисление с променлива (плъзгаща се) температурна разлика в щранговете.

Трябва да се зададат входните параметри за температурата - Келвин/Целзий.

Какво се взема предвид при изчислението?

Преди да се пристъпи към изчисленията, трябва да се направят няколко графични стъпки

графична процедура (често с помощта на специален софтуер), която трябва да се извърши преди да се започне изчислението. Хидравличното изчисление включва определяне на топлинния баланс на помещението, в което се извършва отоплителният процес.

При изчисляването на системата се взема предвид най-дългият отоплителен кръг с най-голям брой уреди, арматура, регулиращи и спирателни вентили и най-висока разлика в налягането по височина. Изчислението включва следните стойности:

• материала на тръбите;
• обща дължина на всички тръбни секции;
• диаметри на тръбопроводите;
• Завоите на тръбопровода;
• устойчивост на арматура, фитинги и радиатори;
• наличие на обходни пътища;
• дебит на флуида.

За да се вземат предвид всички тези параметри, съществуват специализирани компютърни програми, като например NTP Piping, Oventrop CO, HERZ S.O. версия 3.5. или много техни еквиваленти, които улесняват специалистите при извършване на изчисленията.

Те съдържат необходимите референтни данни за всеки елемент от системата за топлоснабдяване и дават възможност за автоматизиране на самото изчисление. Въпреки това потребителят трябва да свърши по-голямата част от работата, да определи възловите точки и да въведе всички данни за изчислението и характеристиките на тръбната схема. За по-голямо удобство е препоръчително постепенно да попълните предварително създадения формуляр в MS Excel.

Извършването на правилните изчисления за преодоляване на съпротивата е най-трудоемката, но незаменима задача.

е най-времеемката, но задължителна стъпка в планирането на системите за подгряване на вода.

Определяне на загубите на налягане в тръбите

Съпротивлението при загуба на налягане на веригата, през която циркулира топлоносителят, се определя като сума от всички отделни компоненти. Последните включват:

• загубите в първичната верига, означавани като ∆Plk;
• местни разходи за топлоносител (∆Plm);
• спадът на налягането в специални зони, наречени генератори на топлина, обозначен като ∆Ptg;
• загубите в интегрираната топлообменна система ∆Pto.

След като се сумират тези стойности, се получава общото хидравлично съпротивление на системата, ∆Pco.

В допълнение към този обобщен метод съществуват и други методи за определяне на загубата на напор в полипропиленови тръби. Едната от тях се основава на сравнение на две стойности, отнасящи се до началото и края на тръбата. В този случай загубата на налягане може да се изчисли, като просто се извадят първоначалните и крайните стойности на загубата на налягане, определени от двата манометъра.

Друг начин за изчисляване на цифрата е да се приложи по-сложна формула, която отчита всички фактори, влияещи върху характеристиките на топлинния поток. Формулата по-долу отчита преди всичко загубата на напор на течността поради голямата дължина на тръбата.

• h е загубата на напор на течността, измерена в метри в конкретния случай.
• λ - коефициент на хидравлично съпротивление (или триене), определен по други изчислителни методи.
• L - общата дължина на обслужвания тръбопровод, измерена в линейни метри.
• D - вътрешен размер на тръбата, който определя обема на потока на топлоносителя.
• V - скоростта на флуида, измерена в стандартни единици (метри в секунда).
• Символът g е гравитационното ускорение, равно на 9,81 m/s2.

Загубите на налягане се дължат на триенето на течността с вътрешната повърхност на тръбите.

Загубите, причинени от високия коефициент на хидравлично триене, представляват голям интерес. Това зависи от грапавостта на вътрешните повърхности на тръбите. Съотношенията, използвани в този случай, са валидни само за тръбни заготовки със стандартна кръгла форма. Окончателната формула за намирането им е следната:

• V - скоростта на водните маси, измерена в метри за секунда.
• D е вътрешният диаметър, който определя свободното пространство за движение на топлинния флуид.
• Коефициентът, който стои в знаменателя, показва кинематичния вискозитет на флуида.

Последната цифра се отнася за постоянни стойности и може да бъде намерена въз основа на специални таблици, публикувани в големи количества в интернет.

Как да изчислим хидравличните стойности за отоплението

Отопление по плана на къщата

Първата стъпка при изчисляването на отоплителната система е да се направи предварителна схема, показваща разположението на всички компоненти. Това определя общата дължина на тръбите, броя на радиаторите, обема на водата и характеристиките на радиаторите.

Как се прави хидравлично изчисление на отоплението без опит в подобни изчисления? Не забравяйте, че за самостоятелно отопление е важно да изберете правилния диаметър на тръбата. Оттук започват изчисленията

Определяне на оптималния диаметър на тръбата

Видове отоплителни тръби

Най-простото хидравлично изчисление на отоплителна система включва само изчисляване на напречното сечение на тръбите. При проектирането на малки системи нерядко може да се мине без него. Това става, като се вземат следните диаметри на тръбите в зависимост от вида на отоплителната инсталация:

• Отворен кръг с гравитационна циркулация. Тръби с диаметър от 30 до 40 mm. Това по-голямо напречно сечение е необходимо, за да се намалят загубите от триене, причинени от триенето на водата във вътрешната повърхност на тръбите;
• Затворена система с принудителна циркулация. Сечението на тръбите варира от 8 до 24 mm. Колкото по-малко е напречното сечение, толкова по-високо е налягането в системата и следователно общият обем на топлоносителя ще бъде намален. Но в същото време хидравличните загуби ще се увеличат.

Ако разполагате със специализиран софтуер за хидравлично изчисляване на отоплителната система, просто попълнете техническите данни на котела и прехвърлете отоплителната схема. Софтуерът ще определи оптималния диаметър на тръбата.

Таблица за избор на вътрешен диаметър на тръбопровода

Можете сами да проверите получените данни. Процедурата за ръчно хидравлично изчисление на двутръбна отоплителна система се състои в изчисляване на следните параметри при изчисляване на диаметрите на тръбите:

• V - скоростта на водата. Тя трябва да бъде в диапазона от 0,3 до 0,6 m/s. Тя се определя от капацитета на помпеното оборудване;
• Q - топлинен поток. Това е съотношението на количеството топлина, което преминава за определен период от време - 1 секунда;
• G е дебитът на водата. Тя се измерва в кг/час. Това зависи пряко от диаметъра на тръбопровода.

За да направим хидравлично изчисление на отоплителните системи с гореща вода, трябва да знаем общия обем на отопляваното помещение - m³. Ще приемем, че тази стойност за една стая е 50 m³. Като знаем мощността на отоплителния котел (24 kW), изчисляваме крайния топлинен поток:

Q=50/24=2,083 kW

маса на водния поток в зависимост от диаметъра на тръбата

За да изберем оптималния диаметър на тръбата, ще използваме стойностите от таблицата в Excel за хидравличното изчисление на отоплителната система.

В този случай оптималният вътрешен диаметър на тръбата в конкретния участък на системата ще бъде 10 mm.

За да направите пример за хидравлично изчисление на отоплителната система, можете да разберете приблизителния дебит на водата, който ще бъде размит от диаметъра на тръбата.

Отчитане на местните съпротивления в мрежата

Пример за хидравлично изчисление на отоплението

Също толкова важна стъпка е да се изчисли съпротивлението на отоплителната система във всяка секция на мрежата. За тази цел целият отоплителен кръг се разделя на няколко зони. Най-добре е да направите изчисленията за всяка стая в къщата.

Следните величини са необходими като входни данни за въвеждане в програмата за изчисляване на хидравличните параметри на отоплителната система:

• Дължина на тръбата в района, m.p.s;
• Диаметър на линията. Процедурата за изчисление е описана по-горе;
• Необходимата скорост на топлоносителя. Това зависи и от диаметъра на тръбата и капацитета на циркулационната помпа;
• Референтни данни, характерни за всеки вид материал - коефициент на триене (λ), загуба на триене (ΔP);
• Плътността на водата при +80°C е 971,8 kg/m³.

С тази информация може да се направи опростено хидравлично изчисление на отоплителната система. Резултатът от тези изчисления може да се види в таблицата. Когато правите това, не забравяйте, че колкото по-малка е избраната отоплителна секция, толкова по-точни ще бъдат общите данни за системата. Тъй като ще бъде трудно да се направи хидравлично изчисление на отоплителната система от първия път - препоръчително е да се направят няколко изчисления за определен участък от тръбопровода. Препоръчително е в него да има възможно най-малко допълнителни уреди - радиатори, спирателни вентили и др.

Начални условия на примера

За да се изяснят подробностите на хидравличното изчисление, вземете пример с типичен жилищен блок. Разполагаме с класически апартамент с 2 спални в панелна сграда с разгъната застроена площ от 65,54 кв.м, включващ две стаи, кухня, отделна тоалетна и баня, двоен коридор, свързан балкон.

След пускането в експлоатация е получена следната информация относно готовността на апартамента. Описаният апартамент включва обработени с шпакловка и грунд монолитни стоманобетонни стени, профилни прозорци с двоен стъклопакет, пресовани интериорни врати, керамични плочки на пода в банята.

Типична 9-етажна панелна сграда с четири входа. На всеки етаж има по три апартамента: един с 2 спални и два с 3 спални. Апартаментът се намира на петия етаж.

Освен това представеното жилище вече е оборудвано с медни кабели, разпределители и отделно разпределително табло, газова печка, вана, мивка, тоалетна, отопляем шкаф за кърпи, мивка.

И най-важното - в дневните, банята и кухнята вече има алуминиеви отоплителни радиатори. Въпросът за тръбите и котела остава открит.

Купете TEPLOOV

Hytek Ltd. доставя софтуерните продукти на TEPLOOV като регионален дилър. Работна версия на софтуера се предоставя с гаранционно писмо за тестване за период до 30 дни. Цената на софтуера включва едногодишна техническа поддръжка. По време на този период клиентът получава безплатно всички актуализации на софтуера.

Софтуерът на TEPLOOV се актуализира непрекъснато. Базата данни с устройства и материали е разширена, въведени са промени в съответствие с пускането на нови SNiP и SP, въведени са нови функции и са коригирани грешки. Поради това Hitech препоръчва на потребителите да плащат за актуализации на софтуера. По-долу са дадени връзки към промените, въведени в програмата POTOK, програмата VSV и програмата RTI през последните 6 години.

Изчисляване на хидравликата на отоплителни канали

Хидравличното изчисление на отоплителната система обикновено се състои в избор на диаметри на тръбите, които се полагат в отделните участъци на мрежата. Трябва да се вземат под внимание следните фактори:

• Стойността на налягането и разликите в налягането в тръбопровода при дадена скорост на циркулация на отоплителната среда;
• Очакваният дебит;
• типичните размери на тръбопровода, който ще се използва.

При изчисляването на първия от тези параметри е важно да се вземе предвид капацитетът на изпомпване. То трябва да е достатъчно, за да преодолее хидравличното съпротивление на отоплителните кръгове. Общата дължина на полипропиленовите тръби е определяща за това; с увеличаване на дължината се увеличава общото хидравлично съпротивление на системата.

Общата дължина на полипропиленовите тръби е от решаващо значение за това, тъй като общото хидравлично съпротивление на системата се увеличава с тази дължина.

Въз основа на резултатите от изчислението се определят стойностите, необходими за последващия монтаж на отоплителната система, в съответствие с изискванията на действащите разпоредби.

Общата дължина на полипропиленовите тръби е от решаващо значение, тъй като общото хидравлично съпротивление на системата като цяло се увеличава с увеличаване на дължината. Въз основа на резултатите от изчислението се определят стойностите, необходими за последващия монтаж на отоплителната система, които отговарят на изискванията на действащите разпоредби.

Брой скорости на помпата

Циркулационната помпа представлява електрически двигател, който е механично свързан с вала на работното колело, чиито лопатки изтласкват нагрятата среда от нагревателната камера в отоплителния кръг.

В зависимост от степента на контакт с топлоносителя помпите се разделят на такива със сух ротор и с мокър ротор. При първите само долната част на работното колело е потопена във водата, а при вторите целият поток преминава през него.

Сухите двигатели имат по-висока ефективност (коефициент на полезно действие), но създават редица неудобства поради шума по време на работа. Техните аналози с мокър ротор са по-удобни за работа, но имат по-малък капацитет.

Съвременните циркулационни помпи могат да работят в два или три скоростни режима, като поддържат различни налягания в отоплителната система. Използването на тази опция дава възможност за бързо затопляне на помещението на максимална скорост, след което се избира най-добрият режим на работа и се намалява консумацията на енергия на устройството с до 50%.

Скоростта се превключва с помощта на лост върху корпуса на помпата. Някои модели са оборудвани със система за автоматично регулиране, която променя скоростта на двигателя в зависимост от температурата на околната среда в отопляваното помещение.

Етапи на изчисление

Необходимо е да се изчислят параметрите на отоплението на къщата на няколко етапа:

• изчисляване на топлинните загуби на къщата;
• избор на температурен режим;
• Избор на отоплителни радиатори по мощност;
• хидравличното изчисление на системата;
• избора на котела.

Таблицата ще ви помогне да разберете каква мощност на радиатора ви е необходима за вашата стая.

Изчисляване на топлинните загуби

Термотехническата част на изчислението се основава на следните входни данни:

• Специфична топлопроводимост на всички материали, използвани при изграждането на частната къща;
• геометрични размери на всички компоненти на сградата.

Топлинното натоварване на отоплителната система в този случай се определя по формулата:
Mk = 1,2 x Tp, където

Tp - общите топлинни загуби на сградата;

Mc - мощност на котела;

1,2 - коефициент на запас (20%).

За отделни сгради изчисляването на отоплението може да се извърши по опростен метод: умножете общата площ на етажа (включително коридорите и други нежилищни помещения) по специфичната отоплителна мощност и разделете произведението на 10.

Стойността на специфичния климатичен капацитет зависи от местоположението на сградата и е равна на:

• за централна Русия 1,2 - 1,5 kW;
• за южната част на страната - 0,7 - 0,9 kW;
• за северната част на страната - 1,5 - 2,0 kW.

Опростената методология ви позволява да изчислите отоплението, без да се нуждаете от скъпоструваща помощ от проектантски организации.

Избор на температурен режим и радиатор

Температурата на отоплителната среда (предимно вода), идваща от котела, на водата, която се връща в котела, и температурата на въздуха в помещенията е решаващият критерий.

Оптималният режим според европейските разпоредби е съотношение 75/65/20.

При избора на радиатори обемът на всяко помещение трябва да се изчисли предварително преди монтажа. За всеки регион на страната ни е определено необходимото количество топлинна енергия за кубичен метър помещение. Например за европейската част на страната тази стойност е 40 W.

За да определите количеството топлина за дадено помещение, умножете това количество по кубичния метър и увеличете резултата с 20% (умножено по 1,2). Въз основа на тази цифра се изчислява броят на необходимите нагреватели. Производителят посочва мощността.

Например всеки ръб на стандартен алуминиев радиатор има мощност 150 W (при температура на отоплителната среда 70 °C). За да определите мощността на всеки радиатор, разделете необходимата енергия на мощността на един радиатор.

Изчисляване на хидравлични системи

Съществуват специални програми за изчисляване на хидравликата.

Една от най-времеемките части на строителството е монтажът на тръбопроводите. Необходимо е да се направи хидравлично изчисление на отоплителната система в еднофамилна къща, за да се определят диаметрите на тръбите, обемът на разширителния съд и правилният избор на циркулационна помпа. Хидравличното изчисление води до следните параметри:

• Дебит на топлоносителя като цяло;
• Загубата на напор на топлоносителя в системата;
• Загубата на напор от помпата (котела) до всеки нагревател.

Как да определите дебита на топлоносителя? За да направите това, умножете специфичния топлинен капацитет (за водата той е 4,19 kJ/kg *°C) и температурната разлика между изхода и входа, след което разделете общия капацитет на отоплителната система на резултата.

Диаметърът на тръбата се избира въз основа на следното условие: скоростта на водата в тръбата не трябва да надвишава 1,5 m/s. В противен случай системата ще бъде шумна. Но има и ограничение за долната граница на скоростта от 0,25 m/s. Инсталирането на тръбопровода изисква оценка на тези параметри.

Ако това състояние се пренебрегва, то може да доведе до задушаване на тръбите. Ако сеченията са правилни, за функционирането на отоплителната система е достатъчна циркулационна помпа, вградена в котела.

Загубата на напор за всеки участък се изчислява като произведение от специфичната загуба на триене (посочена от производителя на тръбата) и дължината на участъка. Те също са посочени за всеки фитинг в спецификациите на производителя.

Избор на котел и малко икономии

Котелът трябва да бъде избран в зависимост от степента на наличност на конкретното гориво. Ако жилището ви е газифицирано, няма смисъл да купувате котел на твърдо гориво или електрически котел. Ако се нуждаете от снабдяване с гореща вода, котелът не се избира по отоплителната мощност: в такива случаи изберете инсталирането на двуконтурни устройства с мощност най-малко 23 kW. Ако мощността е по-малка, те ще осигуряват само една точка на водоснабдяване.

Пример за хидравликата на отоплителна система

Нека сега разгледаме един пример за това как трябва да се извърши хидравличното изчисление на отоплителната система. За тази цел вземаме участък от мрежата, където топлинните загуби са относително стабилни. Характерното е, че диаметърът на тръбата не се променя.

За да определим такъв участък, трябва да разчитаме на информация за топлинния баланс на сградата, в която ще бъде разположена самата система. Не забравяйте, че тези секции трябва да се номерират, като се започне от генератора на топлина. Що се отнася до възлите, които ще бъдат разположени в секцията за доставки, те трябва да бъдат написани с главни букви.

Ако в линията на захранване няма такива възли, ги отбелязваме само с малки щрихи. За възловите точки (те ще бъдат в разклонителните линии) се използват арабски цифри. Ако се използва хоризонтална отоплителна система, числото във всяка такава точка ще показва номера на етажа. Точките за събиране на потока също трябва да се маркират с малки щрихи. Обърнете внимание, че всяко от тези числа трябва задължително да се състои от две цифри: една за началото на раздела и една за неговия край.

Таблица за съпротивление

Важна информация! Ако се изчислява вертикална система, всички щрангове трябва да бъдат обозначени с арабски цифри, за да се движат стриктно по посока на часовниковата стрелка.

Предварително направете подробна оценка, за да определите по-лесно общата дължина на мрежата. Прецизните оценки не са просто дума, а трябва да са с точност до десет сантиметра!

Прецизно изчисляване на топлинния товар

Топлопроводимост и устойчивост на топлопреминаване за строителни материали

И все пак това изчисление на оптималния топлинен товар за отопление не дава необходимата точност на изчислението. Той не отчита най-важния параметър - характеристиките на сградата. Най-важната от тях е устойчивостта на отделните компоненти на сградата - стени, прозорци, тавани и подове - на топлопреминаване. Те определят степента на запазване на топлинната енергия, получена от отоплителната среда.

Какво е съпротивлението при топлообмен (R )? Тя е обратната величина на топлопроводимостта (λ ) - способността на материалната структура да пренася топлинна енергия. С други думи, колкото по-висока е стойността на топлопроводимостта, толкова по-големи са топлинните загуби. Тази стойност не може да се използва за изчисляване на годишния отоплителен товар, тъй като не отчита дебелината на материала (d). Затова експертите използват параметъра на съпротивлението при топлообмен, който се изчислява по следната формула:

Изчисление за стени и прозорци

Топлопреминаване на стени на жилищни сгради

Съществуват стандартизирани стойности за коефициента на топлопреминаване на стените, които са в пряка зависимост от региона, в който се намира къщата.

За разлика от обширното изчисление на отоплителните товари е необходимо първо да се изчисли съпротивлението на топлопреминаване за външните стени, прозорците, приземния етаж и тавана. Следните данни за къщата трябва да се вземат за основа:

• Площ на стените - 280 m². Включително прозорците - 40 m²;
• Материалът на стените е масивна тухла (λ=0,56). Дебелината на външните стени е 0,36 m. На тази база изчисляваме съпротивлението на телеизолацията - R=0,36/0,56= 0,64 m²*C/W;
• За да се подобрят топлоизолационните свойства, е монтирана външна топлоизолация (EPS) с дебелина 100 мм. За него λ=0,036. Съответно R=0,1/0,036= 2,72 m²*C/W;
• Общият коефициент на топлопреминаване R за външните стени е 0,64+2,72=3,36, което е много добра стойност за топлоизолацията на къщата;
• Коефициентът на топлопреминаване на прозорците е 0,75 m²*C/W (двоен стъклопакет с аргонов пълнеж).

Действителните топлинни загуби през стените ще бъдат:

(1/3,36)*240+(1/0,75)*40= 124 W за температурна разлика от 1°C.

Стойностите на температурата ще бъдат същите, както при обобщеното изчисляване на отоплителния товар - +22°C на закрито и -15°C на открито. За по-нататъшните изчисления се използва следната формула:

Изчисляване на вентилацията

След това трябва да се изчислят загубите от вентилация. Общият обем на въздуха в сградата е 480 m³. Плътността му е приблизително 1,24 kg/m³. Тоест масата му е 595 kg. Въздухът се обновява средно пет пъти на ден (24 часа). В този случай, за да се изчисли максималното почасово натоварване за отопление, трябва да се изчислят топлинните загуби за вентилация:

(480*40*5)/24= 4000 kJ или 1,11 kWh

Сумирайте всички получени стойности, за да намерите общите топлинни загуби на къщата:

По този начин се определя точният максимален топлинен товар за отопление. Получената стойност зависи пряко от външната температура. Ето защо, за да се изчисли годишното натоварване на отоплителната система, е необходимо да се вземат предвид променящите се метеорологични условия. Ако средната температура по време на отоплителния сезон е -7°C, резултатът от отоплителното натоварване ще бъде:

(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(дни отоплителен сезон)=15843 kW

Чрез промяна на стойностите на температурата е възможно да се направи точно изчисление на топлинния товар за всяка отоплителна система.

Към получените резултати трябва да се добавят топлинните загуби през покрива и пода. Това може да се направи, като се приложи корекционен коефициент 1,2 - 6,07*1,2=7,3 kWh.

Получената стойност показва действителното потребление на енергия от системата. Съществуват няколко начина за управление на отоплителното натоварване. Най-ефективно е да се намали температурата в помещенията, в които обитателите не са постоянно. Това може да стане с помощта на термостатични регулатори и монтирани температурни сензори. Въпреки това в сградата трябва да бъде инсталирана двутръбна отоплителна система.

За изчисляване на точната стойност на топлинните загуби може да се използва специална програма на Valtec. Във видеото е показан пример за работа с него.

Анатолий Коневецки, Крим, Ялта

Анатолий Коневецки, Крим, Ялта

Съжалявам, че трябва да ви се обадя още веднъж. Нещо, което имам по вашите формули, се оказва немислимо топлинно натоварване: Kir=0,01*(2*9,8*21,6*(1-0,83)+12,25)=0,84 Qot=1,626*25600*0,37*((22-(-6))*1,84*0,000001=0,793 Gkal/hour Според обобщената формула, дадена по-горе, получаваме само 0,149 Gkal/hour. Не мога да разбера какво се случва? Моля, обяснете! Съжаляваме за неудобството. Анатолий.

Анатолий Коневецки, Крим, Ялта