Kako sami izračunati sustav grijanja privatne kuće

Hidraulički proračun vodoopskrbe

Naravno, "slika" izračuna topline za grijanje ne može biti potpuna bez izračuna takvih karakteristika kao što su volumen i brzina rashladne tekućine. U većini slučajeva rashladna tekućina je obična voda u tekućem ili plinovitom agregatnom stanju.

Stvarni volumen rashladne tekućine preporuča se izračunati zbrajanjem svih šupljina u sustavu grijanja. Kada koristite kotao s jednim krugom, ovo je najbolja opcija. Prilikom korištenja kotlova s ​​dvostrukim krugom u sustavu grijanja potrebno je uzeti u obzir potrošnju tople vode za higijenske i druge kućanske potrebe

Izračun volumena vode koja se grije dvokružnim kotlom za opskrbu stanarima tople vode i zagrijavanje rashladne tekućine vrši se zbrajanjem unutarnjeg volumena kruga grijanja i stvarnih potreba korisnika u grijanoj vodi.

Volumen tople vode u sustavu grijanja izračunava se po formuli:

W=k*P, gdje

• W je volumen nosača topline;
• P je snaga kotla za grijanje;
• k je faktor snage (broj litara po jedinici snage je 13,5, raspon je 10-15 litara).

Kao rezultat, konačna formula izgleda ovako:

Š=13,5*P

Brzina rashladne tekućine je konačna dinamička procjena sustava grijanja, koja karakterizira brzinu cirkulacije tekućine u sustavu.

Ova vrijednost pomaže u procjeni vrste i promjera cjevovoda:

V=(0,86*P*μ)/∆T, gdje je

• P - snaga kotla;
• μ – učinkovitost kotla;
• ∆T je temperaturna razlika između dovodne i povratne vode.

Koristeći gore navedene metode hidrauličkog proračuna, bit će moguće dobiti stvarne parametre koji su "temelj" budućeg sustava grijanja.

Određivanje snage kotla

Za održavanje temperaturne razlike između okoliša i temperature unutar kuće potreban je autonomni sustav grijanja koji održava željenu temperaturu u svakoj prostoriji privatne kuće.

Osnova sustava grijanja su različite vrste kotlova: na tekuće ili kruto gorivo, električni ili plinski.

Kotao je središnji čvor sustava grijanja koji stvara toplinu. Glavna karakteristika kotla je njegova snaga, odnosno brzina pretvorbe količine topline po jedinici vremena.

Nakon izračuna toplinskog opterećenja za grijanje, dobivamo potrebnu nazivnu snagu kotla.

Za obični višesobni stan, snaga kotla se izračunava kroz površinu i specifičnu snagu:

R_kotao=(S_prostorije*R_specifično)/10, gdje

• S_prostorije- ukupna površina grijane prostorije;
• R_specifično– specifična snaga u odnosu na klimatske uvjete.

Ali ova formula ne uzima u obzir gubitke topline, koji su dovoljni u privatnoj kući.

Postoji još jedan omjer koji ovaj parametar uzima u obzir:

R_kotao=(Q_gubici*S)/100, gdje

• R_kotao– snaga kotla;
• P_gubici- Gubitak topline;
• S - grijano područje.

Nazivna snaga kotla mora se povećati. Rezerva je neophodna ako se kotao planira koristiti za grijanje vode za kupaonicu i kuhinju.

U većini sustava grijanja privatnih kuća preporuča se korištenje ekspanzijskog spremnika u kojem će se pohraniti dovod rashladne tekućine. Svaka privatna kuća treba opskrbu toplom vodom

Kako bi se osigurala rezerva snage kotla, posljednjoj formuli se mora dodati sigurnosni faktor K:

R_kotao=(Q_gubici*S*K)/100, gdje

K - bit će jednak 1,25, odnosno projektna snaga kotla će se povećati za 25%.

Dakle, snaga kotla omogućuje održavanje standardne temperature zraka u prostorijama zgrade, kao i početni i dodatni volumen tople vode u kući.

Proračun toplinske snage sustava grijanja

Toplinska snaga sustava grijanja je količina topline koja se mora proizvesti u kući za ugodan život tijekom hladne sezone.

Toplinski proračun kuće

Postoji odnos između ukupne površine grijanja i snage kotla.Istodobno, snaga kotla mora biti veća ili jednaka snazi ​​svih uređaja za grijanje (radijatora). Standardni izračun toplinske tehnike za stambene prostore je sljedeći: 100 W snage po 1 m² grijane površine plus 15 - 20% rezerve.

Izračun broja i snage uređaja za grijanje (radijatora) mora se provesti pojedinačno za svaku sobu. Svaki radijator ima određeni toplinski učinak. U sekcijskim radijatorima ukupna snaga je zbroj snaga svih korištenih sekcija.

U jednostavnim sustavima grijanja dovoljne su gore navedene metode za izračun snage. Iznimka su zgrade nestandardne arhitekture koje imaju velike staklene površine, visoke stropove i druge izvore dodatnog gubitka topline. U tom slučaju bit će potrebna detaljnija analiza i izračun korištenjem faktora množenja.

Termotehnički proračun uzimajući u obzir gubitke topline kuće

Izračun toplinskih gubitaka kod kuće mora se izvesti za svaku sobu zasebno, uzimajući u obzir prozore, vrata i vanjske zidove.

Detaljnije, za podatke o gubicima topline koriste se sljedeći podaci:

• Debljina i materijal zidova, premazi.
• Krovna konstrukcija i materijal.
• Vrsta i materijal temelja.
• Vrsta stakla.
• Vrsta podnog estriha.

Za određivanje minimalne potrebne snage sustava grijanja, uzimajući u obzir gubitke topline, možete koristiti sljedeću formulu:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, gdje je:

Qt je toplinsko opterećenje prostorije.

V je volumen grijane prostorije (širina × duljina × visina), m³.

ΔT je razlika između vanjske temperature zraka i željene unutarnje temperature, °C.

K je koeficijent toplinskih gubitaka zgrade.

860 - pretvorba koeficijenta u kWh.

Koeficijent toplinskih gubitaka zgrade K ovisi o vrsti konstrukcije i izolaciji prostorije:

K	Vrsta konstrukcije
3 — 4	Kuća bez toplinske izolacije je pojednostavljena konstrukcija ili konstrukcija od valovitog lima.
2 — 2,9	Kuća niske toplinske izolacije - pojednostavljena građevinska konstrukcija, jednostruka cigla, pojednostavljena konstrukcija prozora i krova.
1 — 1,9	Srednja izolacija - standardna gradnja, dupla cigla, nekoliko prozora, standardni krov.
0,6 — 0,9	Visoka toplinska izolacija - poboljšana gradnja, toplinski izolirani zidovi od opeke, nekoliko prozora, izolirani pod, kvalitetna toplinski izolirana krovna pita.

Razlika između vanjske temperature zraka i potrebne unutarnje temperature ΔT određuje se na temelju specifičnih vremenskih uvjeta i potrebne razine udobnosti u kući. Na primjer, ako je vanjska temperatura -20 °C, a unutra je planirano +20 °C, tada je ΔT = 40 °C.

Izračun gubitka topline kod kuće

Ovi podaci bit će potrebni za određivanje potrebne snage sustava grijanja, odnosno kotla, i toplinske snage svakog radijatora zasebno. Da biste to učinili, možete koristiti naš online kalkulator gubitka topline. Potrebno ih je izračunati za svaku prostoriju u kući koja ima vanjski zid.

Ispitivanje. Izračunati toplinski gubitak svake prostorije podijelimo s njezinom kvadraturom i dobijemo specifični toplinski gubitak u W/m2. Obično se kreću od 50 do 150 W/m². m. Ako se vaše brojke jako razlikuju od navedenih, možda je napravljena pogreška. Toplinski gubici prostorija gornjeg kata najveći su, slijede toplinski gubici prvog kata, a najmanji su u prostorijama srednjih etaža.

Pregled programa za hidraulične proračune

U biti, svaki hidraulički proračun sustava grijanja vode smatra se teškim inženjerskim zadatkom. Kako bi se to riješilo, razvijen je niz programskih paketa koji olakšavaju provedbu takvog postupka.

Možete pokušati izvesti hidraulički izračun sustava grijanja u ljusci Excel, koristeći gotove formule. Međutim, mogu se pojaviti sljedeći problemi:

• Velika greška. U mnogim slučajevima, jedna ili dvije sheme cijevi uzimaju se kao primjer hidrauličkog proračuna za sustave grijanja. Pronalaženje istih proračuna za kolektor je problematično;
• Za ispravno uzimanje u obzir otpora u smislu hidraulike cjevovoda, potrebni su referentni podaci, koji nisu dostupni u obrascu. Potrebno ih je dodatno pretražiti i unijeti.

Oventrop CO

Najjednostavniji i najjasniji program za hidraulički proračun toplinske mreže. Intuitivno sučelje i fleksibilne postavke mogu vam pomoći da se brzo nosite s nevidljivim trenucima unosa podataka. Tijekom prvog postavljanja kompleksa mogu se pojaviti mali problemi. Morat ćete unijeti sve parametre sustava, počevši od samog materijala cijevi i završavajući postavljanjem grijaćih elemenata.

Odlikuje se fleksibilnošću postavki, mogućnošću izrade najjednostavnijeg hidrauličkog proračuna opskrbe toplinom kako za novu mrežu grijanja tako i za nadogradnju stare. Od zamjena se izdvaja dobrim grafičkim sučeljem.

Instal-Therm HCR

Programski paket je proračunat za profesionalnu otpornost u smislu hidraulike sustava grijanja. Besplatna verzija ima puno kontraindikacija. Opseg uporabe je projektiranje opskrbe toplinom u velikim javnim i industrijskim zgradama.

U praktičnim uvjetima, za autonomnu opskrbu toplinom privatnih stanova i kuća, hidraulički proračun nije uvijek napravljen. Međutim, to može dovesti do pogoršanja rada sustava grijanja i brzog kvara njegovih komponenti - grijača, cijevi i kotla. Kako bi se to izbjeglo, potrebno je na vrijeme izračunati parametre sustava i usporediti ih sa stvarnim za naknadnu optimizaciju rada opskrbe toplinom.

HERZ C.O.

Karakterizira ga fleksibilnost postavki, mogućnost izrade pojednostavljenog hidrauličkog proračuna grijanja kako za novi sustav opskrbe toplinom tako i za nadogradnju starog. Razlikuje se od analoga u prikladnom grafičkom sučelju.

Značajke odabira cirkulacijske crpke

Crpka se odabire prema dva kriterija:

1. Količina ispumpane tekućine, izražena u kubičnim metrima po satu (m³/h).
2. Glava izražena u metrima (m).

S tlakom je sve više-manje jasno - to je visina do koje se tekućina mora podići i mjeri se od najniže do najviše točke ili do sljedeće pumpe, ako je projektom predviđeno više od jedne.

Volumen ekspanzijskog spremnika

Svi znaju da tekućina ima tendenciju povećanja volumena kada se zagrijava. Kako sustav grijanja ne izgleda kao bomba i ne teče po svim šavovima, postoji ekspanzijski spremnik u koji se skuplja istisnuta voda iz sustava.

Koji volumen treba kupiti ili napraviti spremnik?

Jednostavno je, poznavajući fizičke karakteristike vode.

Izračunati volumen rashladne tekućine u sustavu množi se s 0,08. Na primjer, za rashladnu tekućinu od 100 litara, ekspanzijski spremnik imat će volumen od 8 litara.

Razgovarajmo o količini pumpane tekućine detaljnije.

Potrošnja vode u sustavu grijanja izračunava se prema formuli:

G = Q / (c * (t2 - t1)), gdje je:

• G - potrošnja vode u sustavu grijanja, kg / s;
• Q je količina topline koja kompenzira gubitak topline, W;
• c - specifični toplinski kapacitet vode, ova vrijednost je poznata i jednaka je 4200 J / kg * ᵒS (imajte na umu da svi drugi nosači topline imaju lošije performanse u usporedbi s vodom);
• t2 je temperatura rashladne tekućine koja ulazi u sustav, ᵒS;
• t1 je temperatura rashladne tekućine na izlazu iz sustava, ᵒS;

Preporuka! Za ugodan boravak, temperaturna delta nosača topline na ulazu treba biti 7-15 stupnjeva. Temperatura poda u sustavu "toplog poda" ne smije biti veća od 29ᵒ C. Stoga ćete morati sami shvatiti koja će vrsta grijanja biti instalirana u kući: hoće li biti baterije, "topli pod" ili kombinacija nekoliko vrsta.

Rezultat ove formule će dati brzinu protoka rashladne tekućine u sekundi vremena za nadoknadu gubitaka topline, a zatim se ovaj pokazatelj pretvara u sate.

Savjet! Najvjerojatnije će temperatura tijekom rada varirati ovisno o okolnostima i godišnjem dobu, pa je bolje ovom pokazatelju odmah dodati 30% rezerve.

Uzmite u obzir pokazatelj procijenjene količine topline potrebne za nadoknadu toplinskih gubitaka.

Možda je to najsloženiji i najvažniji kriterij koji zahtijeva inženjersko znanje, kojem se mora pristupiti odgovorno.

Ako je ovo privatna kuća, tada indikator može varirati od 10-15 W / m² (takvi pokazatelji su tipični za "pasivne kuće") do 200 W / m² ili više (ako je tanak zid bez ili nedovoljne izolacije) .

U praksi građevinske i trgovačke organizacije kao osnovu uzimaju pokazatelj gubitka topline - 100 W / m².

Preporuka: Izračunajte ovaj pokazatelj za određenu kuću u kojoj će se instalirati ili rekonstruirati sustav grijanja. Za to se koriste kalkulatori toplinskih gubitaka, dok se gubici za zidove, krovove, prozore i podove posebno izračunavaju. Ti će podaci omogućiti da se utvrdi koliko topline fizički odaje kuća u okoliš u određenoj regiji s vlastitim klimatskim režimima.

Izračunati gubitak pomnožimo s površinom kuće, a zatim ga zamijenimo u formulu potrošnje vode.

Sada biste se trebali pozabaviti takvim pitanjem kao što je potrošnja vode u sustavu grijanja stambene zgrade.

Izračun gubitka topline i bojlera za grijanje kuće online

Uz pomoć našeg kalkulatora za izračun grijanja za privatnu kuću, lako možete saznati potrebnu snagu kotla za zagrijavanje vašeg udobnog "gnijezda".

Kao što se sjećate, da biste izračunali stopu gubitka topline, morate znati nekoliko vrijednosti glavnih komponenti kuće, koje zajedno čine više od 90% ukupnih gubitaka. Radi vaše udobnosti, u kalkulator smo dodali samo ona polja koja možete ispuniti bez posebnog znanja:

• ostakljenje;
• toplinska izolacija;
• omjer površine prozora i poda;
• vanjska temperatura;
• broj zidova okrenutih prema van;
• koja je soba iznad izračunate;
• visina prostorije;
• površina sobe.

Nakon što dobijete vrijednost gubitka topline kuće, uzima se korekcijski faktor od 1,2 za izračunavanje potrebne snage kotla.

Kako raditi na kalkulatoru

Ne zaboravite da što je staklo deblje i što je bolja toplinska izolacija, to će biti potrebna manja snaga grijanja.

Da biste dobili rezultate, morate odgovoriti na sljedeća pitanja:

1. Odaberite jednu od predloženih vrsta stakla (trostruko ili dvostruko staklo, konvencionalno dvostruko staklo).
2. Kako su vaši zidovi izolirani? Čvrsta debela izolacija od par slojeva mineralne vune, stiropor pjene, EPPS za sjever i Sibir. Možda živite u središnjoj Rusiji i dovoljan vam je jedan sloj izolacije. Ili ste jedan od onih koji gradi kuću u južnim regijama i za njega je prikladna dupla šuplja cigla.
3. Koliki je vaš omjer površine prozora i poda, u %. Ako ne znate ovu vrijednost, onda se izračunava vrlo jednostavno: podijelite površinu poda s površinom prozora i pomnožite sa 100%.
4. Unesite minimalnu zimsku temperaturu za nekoliko sezona i zaokružite. Nemojte koristiti prosječnu temperaturu za zime, inače riskirate da dobijete manji kotao i kuća neće biti dovoljno zagrijana.
5. Računamo li za cijelu kuću ili samo za jedan zid?
6. Ono što je iznad naše sobe. Ako imate jednokatnu kuću, odaberite vrstu potkrovlja (hladno ili toplo), ako je drugi kat, onda grijana soba.
7. Visina stropova i površina prostorije potrebni su za izračunavanje volumena stana, što je zauzvrat osnova za sve izračune.

Primjer izračuna:

• jednokatnica u Kalinjingradskoj regiji;
• duljina zida 15 i 10 m, izolirana jednim slojem mineralne vune;
• visina stropa 3 m;
• 6 prozora od 5 m2 s dvostrukim staklom;
• minimalna temperatura u posljednjih 10 godina je 26 stupnjeva;
• izračunavamo za sva 4 zida;
• odozgo toplo grijano potkrovlje;

Površina naše kuće je 150 m2, a površina prozora 30 m2. 30/150*100=20% omjer prozora i poda.

Sve ostalo znamo, u kalkulatoru odaberemo odgovarajuća polja i dobijemo da će naša kuća izgubiti 26,79 kW topline.

26,79 * 1,2 \u003d 32,15 kW - potrebni kapacitet grijanja kotla.

Klasifikacija sustava grijanja privatne kuće

Prije svega, sustavi grijanja razlikuju se po vrsti rashladne tekućine i to su:

• voda, najčešći i praktičniji;
• zrak, čija je varijacija sustav otvorene vatre (tj. klasični kamin);
• električni, najprikladniji za korištenje.

Zauzvrat, sustavi grijanja vode u privatnoj kući klasificirani su prema vrsti ožičenja i jednocijevni, kolektorski i dvocijevni. Osim toga, za njih postoji i klasifikacija prema energetskom nosaču potrebnom za rad uređaja za grijanje (plin, kruto ili tekuće gorivo, električna energija), te prema broju krugova (1 ili 2). Ovi sustavi se također dijele prema materijalu cijevi (bakar, čelik, polimeri).

Izbor grijaćih elemenata

Kotlovi su uvjetno podijeljeni u nekoliko skupina ovisno o vrsti goriva:

• električni;
• tekuće gorivo;
• plin;
• kruto gorivo;
• kombinirano.

Među svim predloženim modelima, najpopularniji su uređaji koji rade na plin. Upravo je ova vrsta goriva relativno isplativa i pristupačna. Osim toga, ovakva oprema ne zahtijeva posebna znanja i vještine za njezino održavanje, a učinkovitost takvih jedinica je prilično visoka, čime se druge jedinice identične funkcionalnosti ne mogu pohvaliti.Ali u isto vrijeme, plinski kotlovi su prikladni samo ako je vaša kuća spojena na centraliziranu plinsku mrežu.

Određivanje snage kotla

Prije izračuna grijanja potrebno je odrediti propusnost grijača, jer učinkovitost toplinske instalacije ovisi o ovom pokazatelju. Dakle, jedinica za teške uvjete rada će potrošiti puno resursa goriva, dok jedinica male snage neće moći u potpunosti osigurati visokokvalitetno grijanje prostora. Iz tog razloga je proračun sustava grijanja važan i odgovoran proces.

Ne možete ulaziti u složene formule za izračun performansi kotla, već jednostavno koristite donju tablicu. Označava površinu grijane strukture i snagu grijača, što može stvoriti pune temperaturne uvjete za život u njoj.

Ukupna površina stambenog prostora kojem je potrebno grijanje, m2	Potrebna izvedba grijaćeg elementa, kW
60-200	Ne više od 25
200-300	25-35
300-600	35-60
600-1200	60-100

Eventualno

Kao što vidite, izračun kapaciteta grijanja svodi se na izračun ukupne vrijednosti četiri gornja elementa.

Ne može svatko s matematičkom točnošću odrediti potreban kapacitet radnog fluida u sustavu. Stoga, ne želeći izvršiti izračun, neki korisnici postupaju na sljedeći način. Za početak, sustav je popunjen za oko 90%, nakon čega se provjerava izvedba. Zatim odzračite nakupljeni zrak i nastavite puniti.

Tijekom rada sustava grijanja dolazi do prirodnog smanjenja razine rashladne tekućine kao posljedica procesa konvekcije. U tom slučaju dolazi do gubitka snage i produktivnosti kotla.To podrazumijeva potrebu za rezervnim spremnikom s radnom tekućinom, odakle će biti moguće pratiti gubitak rashladne tekućine i, ako je potrebno, dopuniti je.