Proračun grijanja vode: formule, pravila, primjeri provedbe

Štedi i množi!

Tako se može formulirati moto Pipeline u razvoju i implementaciji programa hidrauličkog proračuna nove generacije - pouzdanog modernog univerzalnog sustava masovne primjene i umjerene cijene. Što točno želimo sačuvati, a što povećati?

Potrebno je sačuvati one prednosti programa koje su u njega ugrađene od samog početka i razvijane tijekom naknadnog poboljšanja:

• točan, moderan i dokazan proračunski model na kojem se temelji program, uključujući detaljnu analizu režima protoka i lokalnih otpora;
• velika brzina brojanja, omogućujući korisniku da trenutno izračuna različite opcije za shemu izračuna;
• mogućnosti proračunskog proračuna ugrađene u program (izbor promjera);
• mogućnost automatskog izračuna potrebnih termofizičkih svojstava širokog spektra transportiranih proizvoda;
• jednostavnost intuitivnog korisničkog sučelja;
• dovoljna svestranost programa, što mu omogućuje da se koristi ne samo za tehnološke, već i za druge vrste cjevovoda;
• umjerena cijena programa, što je u moći širokog spektra projektantskih organizacija i odjela.

Istovremeno, namjeravamo radikalno povećati mogućnosti programa i broj redovitih korisnika uklanjanjem nedostataka i dodavanjem njegove funkcionalnosti u sljedećim glavnim područjima:

• Softverska i funkcionalna integracija u svim svojim aspektima: od skupa specijaliziranih i slabo integriranih programa treba prijeći na jedinstveni program modularne strukture za hidraulične proračune koji osigurava toplinski proračun, obračun grijanja satelita i električnog grijanja, proračun cijevi proizvoljnog presjeka (uključujući plin kanali), proračun i odabir crpki, ostale opreme, proračun i izbor upravljačkih uređaja;
• osiguranje integracije softvera (uključujući prijenos podataka) s drugim programima NTP-a "Truboprovod", prvenstveno s programima "Isolation", "Predvalve", STARS;
• integracija s različitim grafičkim CAD sustavima, prvenstveno namijenjenim projektiranju tehnoloških instalacija, kao i podzemnih cjevovoda;
• integracija s drugim sustavima tehnološkog proračuna (prvenstveno sa sustavima za modeliranje tehnoloških procesa HYSYS, PRO/II i sl.) korištenjem međunarodnog standarda CAPE OPEN (podrška za Thermo i Unit protokole) .

Poboljšanje upotrebljivosti korisničkog sučelja. Posebno:

• pružanje grafičkog unosa i uređivanje proračunske sheme;

grafički prikaz rezultata proračuna (uključujući pijezometar).

Proširenje funkcija programa i njegova primjenjivost za proračun raznih vrsta cjevovoda. Uključujući:

• pružanje proračuna cjevovoda proizvoljne topologije (uključujući prstenaste sustave), što će omogućiti korištenje programa za proračun vanjskih inženjerskih mreža;

pruža mogućnost postavljanja i uzimanja u obzir pri izračunu uvjeta okoline koji se mijenjaju tijekom proširenog cjevovoda (parametri tla i polaganja, toplinska izolacija itd.), što će omogućiti širu upotrebu programa za proračun glavnog cjevovoda. cjevovodi;
implementacija preporučenih industrijskih standarda i metoda u programu hidraulički proračun plinovoda (SP 42-101-2003), mreže grijanja (SNiP 41-02-2003), magistralni naftovodi (RD 153-39.4-113-01), naftovodi (RD 39-132-94) itd.
proračun višefaznih tokova, što je važno za cjevovode koji vežu naftna i plinska polja.
Proširenje projektantskih funkcija programa, rješavanje na njegovoj osnovi problema optimizacije parametara složenih cjevovodnih sustava i optimalnog izbora opreme.

Izračun sustava grijanja zraka - jednostavna tehnika

Projektiranje grijanja zraka nije lak zadatak. Za njegovo rješavanje potrebno je otkriti niz čimbenika čije samostalno određivanje može biti teško. Stručnjaci RSV-a mogu za Vas besplatno izraditi idejni projekt zračnog grijanja prostorije na GREEERS opremi.

Sustav grijanja zraka, kao i svaki drugi, ne može se stvoriti nasumično. Kako bi se osigurao medicinski standard temperature i svježeg zraka u prostoriji, potreban je set opreme, čiji se izbor temelji na točnom izračunu.Postoji nekoliko metoda za izračun grijanja zraka, različitog stupnja složenosti i točnosti. Uobičajeni problem u proračunima ove vrste je nedostatak uzimanja u obzir utjecaja suptilnih učinaka, koje nije uvijek moguće predvidjeti.

Stoga je samostalan izračun, a ne stručnjak za područje grijanja i ventilacije, prepun pogrešaka ili pogrešnih proračuna. Međutim, možete odabrati najpovoljniju metodu na temelju izbora snage sustava grijanja.

Formula za određivanje gubitka topline:

Q=S*T/R

Gdje:

• Q je količina gubitka topline (W)
• S - površina ​​svih objekata zgrade (prostora)
• T je razlika između unutarnje i vanjske temperature
• R - toplinski otpor ogradnih konstrukcija

Primjer:

Zgrada površine 800 m2 (20 × 40 m), visine 5 m, ima 10 prozora dimenzija 1,5 × 2 m. Pronađite površinu konstrukcija:
800 + 800 = 1600 m2 (podna i stropna površina)
1,5 × 2 × 10 = 30 m2 (površina prozora)
(20 + 40) × 2 × 5 = 600 m2 (površina zida). Oduzmite odavde površinu prozora, dobivamo "čistu" površinu zidova od 570 m2

U tablicama SNiP-a nalazimo toplinski otpor betonskih zidova, podova i podova i prozora. Možete ga sami definirati formulom:

Gdje:

• R - toplinski otpor
• D - debljina materijala
• K - koeficijent toplinske vodljivosti

Radi jednostavnosti uzet ćemo da debljina zidova i poda sa stropom bude jednaka, jednaka 20 cm. Tada će toplinski otpor biti 0,2 m / 1,3 \u003d 0,15 (m2 * K) / W
Toplinski otpor prozora odabiremo iz tablica: R = 0,4 (m2 * K) / W
Uzmimo temperaturnu razliku kao 20°S (20°S unutra i 0°S vani).

Zatim za zidove dobivamo

• 2150 m2 × 20°S / 0,15 = 286666=286 kW
• Za prozore: 30 m2 × 20 ° C / 0,4 \u003d 1500 \u003d 1,5 kW.
• Ukupni gubitak topline: 286 + 1,5 = 297,5 kW.

To je iznos toplinskog gubitka koji se mora nadoknaditi uz pomoć grijanja zraka snage oko 300 kW

Važno je napomenuti da se pri korištenju izolacije poda i zidova gubitak topline smanjuje za barem red veličine.

Opći izračuni

Potrebno je odrediti ukupni kapacitet grijanja kako bi snaga kotla za grijanje bila dovoljna za kvalitetno grijanje svih prostorija. Prekoračenje dopuštenog volumena može dovesti do povećanog trošenja grijača, kao i do značajne potrošnje energije.

Potrebna količina ogrjevnog medija izračunava se prema sljedećoj formuli: Ukupni volumen = V kotao + V radijatori + V cijevi + V ekspanzijski spremnik

Kotao

Izračun snage jedinice za grijanje omogućuje vam određivanje pokazatelja kapaciteta kotla. Da biste to učinili, dovoljno je kao osnovu uzeti omjer u kojem je 1 kW toplinske energije dovoljan za učinkovito zagrijavanje 10 m2 stambenog prostora. Ovaj omjer vrijedi u prisutnosti stropova čija visina nije veća od 3 metra.

Čim indikator snage kotla postane poznat, dovoljno je pronaći odgovarajuću jedinicu u specijaliziranoj trgovini. Svaki proizvođač navodi volumen opreme u podacima putovnice.

Stoga, ako se izvrši ispravan izračun snage, neće biti problema s određivanjem potrebnog volumena.

Da bi se odredio dovoljan volumen vode u cijevima, potrebno je izračunati poprečni presjek cjevovoda prema formuli - S = π × R2, gdje je:

• S - presjek;
• π je konstantna konstanta jednaka 3,14;
• R je unutarnji polumjer cijevi.

Nakon što izračunate vrijednost površine poprečnog presjeka cijevi, dovoljno ga je pomnožiti s ukupnom duljinom cijelog cjevovoda u sustavu grijanja.

Ekspanzijska posuda

Moguće je odrediti koji kapacitet treba imati ekspanzijski spremnik, imajući podatke o koeficijentu toplinskog širenja rashladne tekućine. Za vodu, ovaj pokazatelj je 0,034 kada se zagrije na 85 °C.

Prilikom izračunavanja dovoljno je koristiti formulu: V-tank \u003d (V syst × K) / D, gdje je:

• V-spremnik - potrebni volumen ekspanzijskog spremnika;
• V-syst - ukupni volumen tekućine u preostalim elementima sustava grijanja;
• K je koeficijent ekspanzije;
• D - učinkovitost ekspanzijskog spremnika (navedeno u tehničkoj dokumentaciji).

Trenutno postoji širok izbor pojedinačnih vrsta radijatora za sustave grijanja. Osim funkcionalnih razlika, svi imaju različite visine.

Da biste izračunali volumen radne tekućine u radijatorima, prvo morate izračunati njihov broj. Zatim pomnožite ovaj iznos s volumenom jednog odjeljka.

Zapreminu jednog radijatora možete saznati pomoću podataka iz tehničkog lista proizvoda. U nedostatku takvih informacija, možete se kretati prema prosječnim parametrima:

• lijevano željezo - 1,5 litara po odjeljku;
• bimetalni - 0,2-0,3 l po odjeljku;
• aluminij - 0,4 l po odjeljku.

Sljedeći primjer pomoći će vam razumjeti kako ispravno izračunati vrijednost. Recimo da ima 5 radijatora od aluminija. Svaki grijaći element sadrži 6 dijelova. Izrađujemo izračun: 5 × 6 × 0,4 \u003d 12 litara.

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.

Studija izvodljivosti projekta

Izbor
jedno ili drugo dizajnersko rješenje -
zadatak je obično multifaktorski. U
U svim slučajevima postoji veliki broj
moguća rješenja problema
zadaci, budući da bilo koji sustav TG i V
karakterizira skup varijabli
(skup sistemske opreme, razno
njegove parametre, dijelove cjevovoda,
materijala od kojih su napravljeni
itd.).

NA
U ovom odjeljku uspoređujemo 2 vrste radijatora:
Rifar
Monolit
350 i Sira
RS
300.

Do
odrediti cijenu radijatora,
Napravimo njihov toplinski proračun za tu svrhu
specifikacija broja sekcija. Izračun
Rifar radijator
Monolit
350 dat je u odjeljku 5.2.

Klasifikacija sustava grijanja vode

Ovisno o mjestu proizvodnje topline, sustavi grijanja vode dijele se na centralizirane i lokalne. Na centraliziran način, toplina se opskrbljuje, na primjer, stambenim zgradama, svim vrstama institucija, poduzeća i drugih objekata.

U tom slučaju toplina se proizvodi u CHP (kombinovane toplinske i elektrane) ili kotlovnicama, a zatim se isporučuje potrošačima pomoću cjevovoda.

Lokalni (autonomni) sustavi osiguravaju toplinu, na primjer, privatne kuće. Proizvodi se izravno u samim objektima za opskrbu toplinom. U tu svrhu koriste se peći ili posebne jedinice koje rade na električnu energiju, prirodni plin, tekuće ili krute zapaljive materijale.

Ovisno o načinu na koji je osigurano kretanje vodenih masa, zagrijavanje može biti prisilnim (pumpanjem) ili prirodnim (gravitacijskim) kretanjem rashladne tekućine. Sustavi s prisilnom cirkulacijom mogu biti s prstenastim shemama i sa shemama primarno-sekundarnih prstenova.

Različiti sustavi grijanja vode međusobno se razlikuju po vrsti ožičenja i načinu spajanja uređaja. Kombinira njihovu vrstu rashladne tekućine koja prenosi toplinu na uređaje za grijanje (+)

U skladu sa smjerom kretanja vode u cijevima dovodnog i povratnog tipa, opskrba toplinom može biti s prolaznim i slijepim kretanjem rashladne tekućine. U prvom slučaju, voda se kreće u mreži u jednom smjeru, au drugom - u različitim smjerovima.

U smjeru kretanja rashladne tekućine, sustavi su podijeljeni na slijepu ulicu i kontra. U prvom je tok zagrijane vode usmjeren u smjeru suprotnom od smjera ohlađene vode. U prolaznim shemama, kretanje grijane i ohlađene rashladne tekućine događa se u istom smjeru (+)

Cijevi za grijanje mogu se spojiti na uređaje za grijanje u različitim shemama. Ako su grijači spojeni serijski, takva se shema naziva jednocijevni krug, ako je paralelno - dvocijevni krug.

Postoji i bifilarna shema, u kojoj su sve prve polovice uređaja prvo spojene u seriju, a zatim, kako bi se osigurao obrnuti odljev vode, njihove druge polovice.

Mjesto cijevi koje povezuju uređaje za grijanje dalo je naziv ožičenju: razlikuju njegove horizontalne i vertikalne sorte. Prema načinu montaže razlikuju se kolektorski, T i mješoviti cjevovodi.

Sheme sustava grijanja s gornjim i donjim ožičenjem razlikuju se po mjestu dovodnog voda. U prvom slučaju, dovodna cijev se postavlja iznad uređaja koji primaju zagrijanu rashladnu tekućinu iz nje, u drugom slučaju, cijev se postavlja ispod baterija (+)

U onim stambenim zgradama u kojima nema podruma, ali postoji potkrovlje, koriste se sustavi grijanja s nadzemnim ožičenjem. U njima se dovodni vod nalazi iznad uređaja za grijanje.

Za zgrade s tehničkim podrumom i ravnim krovom koristi se grijanje s nižim ožičenjem, u kojem se vodoopskrba i odvodnja nalaze ispod uređaja za grijanje.

Tu je i ožičenje s "prevrnutom" cirkulacijom rashladne tekućine. U ovom slučaju, povratni vod za dovod topline nalazi se ispod uređaja.

Prema načinu spajanja dovodnog voda na uređaje za grijanje, sustavi s gornjim ožičenjem podijeljeni su u sheme s dvosmjernim, jednosmjernim i prevrnutim kretanjem rashladne tekućine

Primjer izračuna

Faktori korekcije u ovom slučaju bit će jednaki:

• K1 (dvokomorni prozor s dvostrukim staklom) = 1,0;
• K2 (zidovi od drveta) = 1,25;
• K3 (površina ostakljenja) = 1,1;
• K4 (pri -25 °C -1,1, a na 30 °C) = 1,16;
• K5 (tri vanjska zida) = 1,22;
• K6 (topli potkrovlje odozgo) = 0,91;
• K7 (visina prostorije) = 1,0.

Kao rezultat, ukupno toplinsko opterećenje bit će jednako: U slučaju kada bi se koristila pojednostavljena metoda izračuna koja se temelji na proračunu snage grijanja prema površini, rezultat bi bio potpuno drugačiji: Primjer izračuna toplinske snage sustava grijanja na videu:

Obračun radijatora grijanja po površini

Uvećani izračun

Ako za 1 m2. površina zahtijeva 100 W toplinske energije, zatim soba od 20 m2. treba dobiti 2000 vati. Tipični radijator s osam dijelova daje oko 150 vata topline. Podijelimo 2000 sa 150, dobijemo 13 dijelova. Ali ovo je prilično prošireni izračun toplinskog opterećenja.

Točan izračun

Točan proračun se provodi prema sljedećoj formuli: Qt = 100 W/m2. × S(soba) m2. × q1 × q2 × q3 × q4 × q5 × q6 × q7, gdje je:

• q1 - vrsta ostakljenja: obična = 1,27; dvostruko = 1,0; trostruko = 0,85;
• q2 - zidna izolacija: slaba ili odsutna = 1,27; zid položen u 2 cigle = 1,0, moderan, visok = 0,85;
• q3 - omjer ukupne površine prozorskih otvora i površine poda: 40% = 1,2; 30% = 1,1; 20% - 0,9; 10% = 0,8;
• q4 - minimalna vanjska temperatura: -35 C = 1,5; -25 C \u003d 1,3; -20°C = 1,1; -15 C \u003d 0,9; -10°C = 0,7;
• q5 - broj vanjskih zidova u prostoriji: sva četiri = 1,4, tri = 1,3, kutna soba = 1,2, jedan = 1,2;
• q6 - vrsta računske sobe iznad računske sobe: hladno potkrovlje = 1,0, toplo potkrovlje = 0,9, grijana stambena soba = 0,8;
• q7 - visina stropa: 4,5 m = 1,2; 4,0 m = 1,15; 3,5 m = 1,1; 3,0 m = 1,05; 2,5 m = 1,3.

Moderni grijaći elementi

Danas je iznimno rijetko vidjeti kuću u kojoj se grijanje provodi isključivo na izvore zraka. To uključuje električne grijače: grijače ventilatora, radijatore, ultraljubičasto zračenje, toplinske topove, električne kamine, peći.Najracionalnije ih je koristiti kao pomoćne elemente sa stabilnim glavnim sustavom grijanja. Razlog njihove "manjinosti" je prilično visoka cijena električne energije.

Glavni elementi sustava grijanja

Prilikom planiranja bilo koje vrste sustava grijanja, važno je znati da postoje općeprihvaćene preporuke u pogledu gustoće snage kotla za grijanje koji se koristi. Konkretno, za sjeverne regije zemlje, to je otprilike 1,5 - 2,0 kW, u središnjem - 1,2 - 1,5 kW, u južnim - 0,7 - 0,9 kW

U tom slučaju, prije izračuna sustava grijanja, za izračunavanje optimalne snage kotla koristite formulu:

W mačka. = S*Š / 10.

Proračun sustava grijanja zgrada, odnosno snage kotla, važan je korak u planiranju stvaranja sustava grijanja

Važno je obratiti posebnu pozornost na sljedeće parametre:

• ukupna površina svih prostorija koje će biti spojene na sustav grijanja - S;
• preporučena specifična snaga kotla (parametar ovisi o regiji).

Pretpostavimo da je potrebno izračunati kapacitet sustava grijanja i snagu kotla za kuću u kojoj je ukupna površina prostorija koje je potrebno grijati S = 100 m2. Istodobno, uzimamo preporučenu specifičnu snagu za središnje regije zemlje i zamjenjujemo podatke u formulu. dobivamo:

W mačka. \u003d 100 * 1,2 / 10 \u003d 12 kW.

Proračun snage kotla za grijanje

Kotao kao dio sustava grijanja dizajniran je da nadoknadi gubitak topline zgrade.I također, u slučaju sustava s dva kruga ili kada je kotao opremljen kotlom za neizravno grijanje, za grijanje vode za higijenske potrebe.

Kotao s jednim krugom zagrijava samo rashladnu tekućinu za sustav grijanja

Za određivanje snage kotla za grijanje potrebno je izračunati trošak toplinske energije kuće kroz fasadne zidove i za zagrijavanje zamjenjive zračne atmosfere unutrašnjosti.

Potrebni su podaci o gubicima topline u kilovat-satima dnevno - u slučaju konvencionalne kuće izračunate kao primjer, to su:

271,512 + 45,76 = 317,272 kWh,

Gdje: 271.512 - dnevni gubitak topline vanjskim zidovima; 45,76 - dnevni gubitak topline za grijanje dovodnog zraka.

Prema tome, potrebna snaga grijanja kotla bit će:

317,272 : 24 (sati) = 13,22 kW

Međutim, takav kotao će biti pod stalnim visokim opterećenjem, smanjujući njegov vijek trajanja. A u posebno mraznim danima, projektni kapacitet kotla neće biti dovoljan, jer će se s visokom temperaturnom razlikom između sobne i vanjske atmosfere gubitak topline zgrade naglo povećati.

Stoga se ne isplati odabrati kotao prema prosječnom izračunu cijene toplinske energije - možda se neće moći nositi s jakim mrazima.

Bilo bi racionalno povećati potrebnu snagu kotlovske opreme za 20%:

13,22 0,2 ​​+ 13,22 = 15,86 kW

Da biste izračunali potrebnu snagu drugog kruga kotla, koji zagrijava vodu za pranje suđa, kupanje itd., potrebno je podijeliti mjesečnu potrošnju topline gubitaka topline u kanalizaciji s brojem dana u mjesecu i sa 24 sata:

493,82:30:24 = 0,68 kW

Prema rezultatima proračuna, optimalna snaga kotla za primjer vikendice je 15,86 kW za krug grijanja i 0,68 kW za krug grijanja.

Početni podaci za izračun

U početku će vas pravilno planirani tijek projektiranja i montaže spasiti od iznenađenja i neugodnih problema u budućnosti.

Prilikom izračuna toplog poda potrebno je polaziti od sljedećih podataka:

• zidni materijal i značajke njihovog dizajna;
• veličina sobe u smislu;
• vrsta završne obrade;
• dizajn vrata, prozora i njihovo postavljanje;
• raspored konstruktivnih elemenata u planu.

Za izvođenje kompetentnog dizajna potrebno je uzeti u obzir uspostavljeni temperaturni režim i mogućnost njegove prilagodbe.

Za grubi izračun pretpostavlja se da 1 m2 sustava grijanja mora nadoknaditi gubitke topline od 1 kW. Ako se krug grijanja vode koristi kao dodatak glavnom sustavu, tada mora pokriti samo dio gubitka topline

Postoje preporuke o temperaturi u blizini poda, što osigurava ugodan boravak u sobama za različite namjene:

• 29°C - stambeni prostor;
• 33 ° C - kupka, sobe s bazenom i druge s visokim indeksom vlažnosti;
• 35°S - hladne zone (na ulaznim vratima, vanjskim zidovima itd.).

Prekoračenje ovih vrijednosti podrazumijeva pregrijavanje i samog sustava i završnog premaza, praćeno neizbježnim oštećenjem materijala.

Nakon preliminarnih izračuna, možete odabrati optimalnu temperaturu rashladne tekućine prema vašim osobnim osjećajima, odrediti opterećenje kruga grijanja i kupiti crpnu opremu koja se savršeno nosi s poticanjem kretanja rashladne tekućine. Odabire se s marginom od 20% za brzinu protoka rashladne tekućine.

Potrebno je puno vremena za zagrijavanje estriha s kapacitetom većim od 7 cm. Stoga, prilikom ugradnje vodenih sustava, pokušavaju ne prijeći navedenu granicu. Najprikladniji premaz za vodene podove je podna keramika; ispod parketa se zbog ultra niske toplinske vodljivosti ne postavljaju topli podovi

U fazi projektiranja treba odlučiti hoće li podno grijanje biti glavni opskrbljivač toplinom ili će se koristiti samo kao dodatak grani radijatorskog grijanja. O tome ovisi udio gubitaka toplinske energije koji on mora nadoknaditi. Može se kretati od 30% do 60% s varijacijama.

Vrijeme zagrijavanja vodenog poda ovisi o debljini elemenata uključenih u estrih. Voda kao nosač topline je vrlo učinkovita, ali sam sustav je teško instalirati.