Kako sami izračunati ogrevalni sistem zasebne hiše

Hidravlični izračun oskrbe z vodo

Seveda "slika" izračuna toplote za ogrevanje ne more biti popolna brez izračuna takšnih značilnosti, kot sta prostornina in hitrost hladilne tekočine. V večini primerov je hladilna tekočina navadna voda v tekočem ali plinastem agregatnem stanju.

Dejansko prostornino hladilne tekočine je priporočljivo izračunati tako, da seštejemo vse votline v ogrevalnem sistemu. Pri uporabi kotla z enim krogom je to najboljša možnost. Pri uporabi dvokrožnih kotlov v ogrevalnem sistemu je treba upoštevati porabo tople vode za higienske in druge gospodinjske namene.

Izračun količine vode, ki jo ogreva dvokrožni kotel za oskrbo prebivalcev s toplo vodo in ogrevanje hladilne tekočine, se izvede s seštevanjem notranje prostornine ogrevalnega kroga in dejanskih potreb uporabnikov po ogrevani vodi.

Količina tople vode v ogrevalnem sistemu se izračuna po formuli:

W=k*P, kjer

• W je prostornina toplotnega nosilca;
• P je moč ogrevalnega kotla;
• k je faktor moči (število litrov na enoto moči je 13,5, razpon je 10-15 litrov).

Kot rezultat, končna formula izgleda takole:

Š=13,5*P

Hitrost hladilne tekočine je končna dinamična ocena ogrevalnega sistema, ki označuje hitrost kroženja tekočine v sistemu.

Ta vrednost pomaga oceniti vrsto in premer cevovoda:

V=(0,86*P*μ)/∆T, kjer je

• P - moč kotla;
• μ – izkoristek kotla;
• ∆T je temperaturna razlika med dovodno in povratno vodo.

Z uporabo zgornjih metod hidravličnega izračuna bo mogoče pridobiti dejanske parametre, ki so "temelj" prihodnjega ogrevalnega sistema.

Določitev moči kotla

Za vzdrževanje temperaturne razlike med okoljem in temperaturo v hiši je potreben avtonomni sistem ogrevanja, ki vzdržuje želeno temperaturo v vsakem prostoru zasebne hiše.

Osnova ogrevalnega sistema so različne vrste kotlov: na tekoče ali trdo gorivo, električni ali plinski.

Kotel je osrednje vozlišče ogrevalnega sistema, ki proizvaja toploto. Glavna značilnost kotla je njegova moč, in sicer hitrost pretvorbe količine toplote na enoto časa.

Po izračunu toplotne obremenitve za ogrevanje dobimo zahtevano nazivno moč kotla.

Za običajno večsobno stanovanje se moč kotla izračuna prek površine in specifične moči:

R_kotel=(S_prostore*R_specifične)/10, kjer

• S_prostore- skupna površina ogrevanega prostora;
• R_specifične– specifična moč glede na podnebne razmere.

Toda ta formula ne upošteva toplotnih izgub, ki zadoščajo v zasebni hiši.

Obstaja še eno razmerje, ki upošteva ta parameter:

R_kotel=(Q_izgube*S)/100, kjer

• R_kotel– moč kotla;
• Q_izgube- toplotne izgube;
• S - ogrevana površina.

Nazivno moč kotla je treba povečati. Rezerva je potrebna, če je načrtovana uporaba kotla za ogrevanje vode za kopalnico in kuhinjo.

V večini ogrevalnih sistemov zasebnih hiš je priporočljiva uporaba ekspanzijske posode, v kateri bo shranjena zaloga hladilne tekočine. Vsaka zasebna hiša potrebuje toplo vodo

Za zagotovitev rezerve moči kotla je treba zadnji formuli dodati varnostni faktor K:

R_kotel=(Q_izgube*S*K)/100, kjer

K - bo enak 1,25, to pomeni, da se bo konstrukcijska moč kotla povečala za 25%.

Tako moč kotla omogoča vzdrževanje standardne temperature zraka v prostorih stavbe, pa tudi začetno in dodatno količino tople vode v hiši.

Izračun toplotne moči ogrevalnega sistema

Toplotna moč ogrevalnega sistema je količina toplote, ki jo je treba proizvesti v hiši za udobno življenje v hladni sezoni.

Toplotni izračun hiše

Obstaja povezava med celotno ogrevalno površino in močjo kotla.Hkrati mora biti moč kotla večja ali enaka moči vseh ogrevalnih naprav (radiatorjev). Standardni izračun toplotne tehnike za stanovanjske prostore je naslednji: 100 W moči na 1 m² ogrevane površine plus 15 - 20% marže.

Izračun števila in moči ogrevalnih naprav (radiatorjev) je treba izvesti posebej za vsako sobo. Vsak radiator ima določeno toplotno moč. Pri sekcijskih radiatorjih je skupna moč vsota moči vseh uporabljenih odsekov.

V preprostih ogrevalnih sistemih zadostujejo zgornje metode za izračun moči. Izjema so stavbe z nestandardno arhitekturo, ki imajo velike steklene površine, visoke strope in druge vire dodatnih toplotnih izgub. V tem primeru bo potrebna podrobnejša analiza in izračun z uporabo množečih faktorjev.

Termotehnični izračun ob upoštevanju toplotnih izgub hiše

Izračun toplotnih izgub doma je treba izvesti za vsako sobo posebej, ob upoštevanju oken, vrat in zunanjih sten.

Podrobneje se za podatke o toplotnih izgubah uporabljajo naslednji podatki:

• Debelina in material sten, premazov.
• Strešna konstrukcija in material.
• Vrsta in material temeljev.
• Vrsta zasteklitve.
• Vrsta talnega estriha.

Za določitev minimalne zahtevane moči ogrevalnega sistema ob upoštevanju toplotnih izgub lahko uporabite naslednjo formulo:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, kjer je:

Qt je toplotna obremenitev prostora.

V je prostornina ogrevanega prostora (širina × dolžina × višina), m³.

ΔT je razlika med temperaturo zunanjega zraka in zahtevano notranjo temperaturo, °C.

K je koeficient toplotnih izgub stavbe.

860 - pretvorba koeficienta v kWh.

Koeficient toplotnih izgub stavbe K je odvisen od vrste konstrukcije in izolacije prostora:

K	Vrsta konstrukcije
3 — 4	Hiša brez toplotne izolacije je poenostavljena konstrukcija ali konstrukcija iz valovite pločevine.
2 — 2,9	Hiša z nizko toplotno izolacijo - poenostavljena gradbena konstrukcija, enojna opeka, poenostavljena okenska in strešna konstrukcija.
1 — 1,9	Srednja izolacija - standardna gradnja, dvojna opeka, malo oken, standardna streha.
0,6 — 0,9	Visoka toplotna izolacija - izboljšana gradnja, toplotno izolirane opečne stene, malo oken, izolirana tla, kakovostna toplotno izolirana strešna pita.

Razlika med temperaturo zunanjega zraka in zahtevano notranjo temperaturo ΔT se določi glede na specifične vremenske razmere in zahtevano stopnjo udobja v hiši. Na primer, če je zunanja temperatura -20 °C, znotraj pa je načrtovana +20 °C, potem je ΔT = 40 °C.

Izračun toplotne izgube doma

Ti podatki bodo potrebni za določitev potrebne moči ogrevalnega sistema, to je kotla, in toplotne moči vsakega radiatorja posebej. Za to lahko uporabite naš spletni kalkulator toplotnih izgub. Izračunati jih je treba za vsako sobo v hiši, ki ima zunanjo steno.

Pregled. Izračunano toplotno izgubo posameznega prostora delimo z njegovo kvadraturo in dobimo specifično toplotno izgubo v W/m2. Običajno se gibljejo od 50 do 150 W/m². m. Če se vaše številke zelo razlikujejo od navedenih, je bila morda storjena napaka. Toplotne izgube prostorov zgornjega nadstropja so največje, sledijo toplotne izgube prvega nadstropja in najmanj v prostorih srednjih etaž.

Pregled programov za hidravlične izračune

V bistvu se vsak hidravlični izračun sistemov za ogrevanje vode šteje za težko inženirsko nalogo. Za njeno rešitev so bili razviti številni programski paketi, ki olajšajo izvedbo takega postopka.

Lahko poskusite izvesti hidravlični izračun ogrevalnega sistema v lupini Excel z uporabo že pripravljenih formul. Vendar se lahko pojavijo naslednje težave:

• Velika napaka. V mnogih primerih se kot primer hidravličnega izračuna za ogrevalne sisteme vzamejo ena ali dve cevni shemi. Iskanje enakih izračunov za zbiralnik je problematično;
• Za pravilno upoštevanje upora v smislu cevovodne hidravlike so potrebni referenčni podatki, ki niso na voljo v obrazcu. Dodatno jih je treba poiskati in vnesti.

Oventrop CO

Najbolj preprost in jasen program za hidravlični izračun toplotnega omrežja. Intuitiven vmesnik in prilagodljive nastavitve vam lahko pomagajo hitro soočiti z nevidnimi trenutki vnosa podatkov. Pri prvi postavitvi kompleksa se lahko pojavijo majhne težave. Vnesti boste morali vse parametre sistema, začenši od samega materiala cevi in ​​konča s postavitvijo grelnih elementov.

Odlikuje ga prilagodljivost nastavitev, zmožnost izdelave najenostavnejšega hidravličnega izračuna oskrbe s toploto tako za novo ogrevalno omrežje kot za nadgradnjo starega. Od nadomestkov izstopa z dobrim grafičnim vmesnikom.

Instal-Therm HCR

Programski paket je izračunan za profesionalno odpornost v smislu hidravlike ogrevalnega sistema. Brezplačna različica ima veliko kontraindikacij. Področje uporabe je načrtovanje oskrbe s toploto v velikih javnih in industrijskih zgradbah.

V praktičnih pogojih za avtonomno oskrbo s toploto zasebnih stanovanj in hiš hidravlični izračun ni vedno izveden. Vendar pa lahko to povzroči poslabšanje delovanja ogrevalnega sistema in hitro okvaro njegovih komponent - grelnikov, cevi in ​​kotla. Da bi se temu izognili, je treba sistemske parametre pravočasno izračunati in jih primerjati z dejanskimi za kasnejšo optimizacijo delovanja oskrbe s toploto.

HERZ C.O.

Zanj je značilna prilagodljivost nastavitev, možnost poenostavljenega hidravličnega izračuna ogrevanja tako za nov sistem oskrbe s toploto kot za nadgradnjo starega. Od analogov se razlikuje po priročnem grafičnem vmesniku.

Značilnosti izbire obtočne črpalke

Črpalka je izbrana po dveh kriterijih:

1. Količina prečrpane tekočine, izražena v kubičnih metrih na uro (m³/h).
2. Glava, izražena v metrih (m).

S tlakom je vse bolj ali manj jasno - to je višina, na katero je treba dvigniti tekočino in se meri od najnižje do najvišje točke oziroma do naslednje črpalke, če projekt predvideva več kot eno.

Prostornina ekspanzijske posode

Vsi vedo, da se tekočina pri segrevanju nagiba k povečanju prostornine. Da ogrevalni sistem ne izgleda kot bomba in ne teče po vseh šivih, obstaja ekspanzijski rezervoar, v katerega se zbira izpodrinjena voda iz sistema.

Kakšno količino je treba kupiti ali narediti rezervoar?

Preprosto je, če poznamo fizikalne lastnosti vode.

Izračunana prostornina hladilne tekočine v sistemu se pomnoži z 0,08. Na primer, za hladilno tekočino 100 litrov bo ekspanzijski rezervoar imel prostornino 8 litrov.

Pogovorimo se o količini črpane tekočine podrobneje.

Poraba vode v ogrevalnem sistemu se izračuna po formuli:

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

• G - poraba vode v ogrevalnem sistemu, kg / s;
• Q je količina toplote, ki kompenzira toplotne izgube, W;
• c je specifična toplotna zmogljivost vode, ta vrednost je znana in je enaka 4200 J / kg * ᵒС (upoštevajte, da imajo kateri koli drugi toplotni nosilci slabšo zmogljivost v primerjavi z vodo);
• t2 je temperatura hladilne tekočine, ki vstopa v sistem, ᵒС;
• t1 je temperatura hladilne tekočine na izhodu iz sistema, ᵒС;

Priporočilo! Za udobno bivanje mora biti temperaturna delta toplotnega nosilca na vstopu 7-15 stopinj. Temperatura tal v sistemu "topla tla" ne sme biti višja od 29ᵒ C. Zato boste morali sami ugotoviti, kakšna vrsta ogrevanja bo nameščena v hiši: ali bodo baterije, "topla tla" ali kombinacija več vrst.

Rezultat te formule bo dal hitrost pretoka hladilne tekočine na sekundo časa za dopolnitev toplotnih izgub, nato pa se ta indikator pretvori v ure.

Nasvet! Najverjetneje se bo temperatura med delovanjem razlikovala glede na okoliščine in letni čas, zato je bolje, da temu indikatorju takoj dodate 30% rezerve.

Upoštevajte indikator ocenjene količine toplote, potrebne za kompenzacijo toplotnih izgub.

Morda je to najbolj zapleteno in pomembno merilo, ki zahteva inženirsko znanje, do katerega je treba pristopiti odgovorno.

Če je to zasebna hiša, se lahko indikator giblje od 10-15 W / m² (takšni kazalniki so značilni za "pasivne hiše") do 200 W / m² ali več (če gre za tanko steno brez ali nezadostne izolacije) .

V praksi gradbene in trgovske organizacije za osnovo vzamejo kazalnik toplotnih izgub - 100 W / m².

Priporočilo: Ta indikator izračunajte za določeno hišo, v kateri bo nameščen ali rekonstruiran ogrevalni sistem. Za to se uporabljajo kalkulatorji toplotnih izgub, izgube za stene, strehe, okna in tla pa se izračunajo ločeno. Ti podatki bodo omogočili ugotoviti, koliko toplote hiša fizično oddaja okolju v določeni regiji s svojimi klimatskimi režimi.

Izračunano številko izgube pomnožimo s površino hiše in jo nato nadomestimo v formulo porabe vode.

Zdaj bi se morali ukvarjati s takšnim vprašanjem, kot je poraba vode v ogrevalnem sistemu stanovanjske stavbe.

Izračun toplotne izgube in kotla za ogrevanje doma na spletu

S pomočjo našega kalkulatorja za izračun ogrevanja za zasebno hišo lahko preprosto ugotovite potrebno moč kotla za ogrevanje vašega prijetnega "gnezda".

Kot se spomnite, morate za izračun stopnje toplotne izgube poznati več vrednosti glavnih sestavnih delov hiše, ki skupaj predstavljajo več kot 90% skupnih izgub. Za vaše udobje smo v kalkulator dodali le tista polja, ki jih lahko izpolnite brez posebnega znanja:

• zasteklitev;
• toplotna izolacija;
• razmerje med površino oken in tal;
• zunanja temperatura;
• število sten, obrnjenih navzven;
• katera soba je nad izračunano;
• višina sobe;
• površina sobe.

Ko dobite vrednost toplotne izgube doma, se za izračun potrebne moči kotla vzame korekcijski faktor 1,2.

Kako delati na kalkulatorju

Ne pozabite, da debelejša ko je zasteklitev in boljša je toplotna izolacija, manj bo potrebne moči ogrevanja.

Če želite dobiti rezultate, morate odgovoriti na naslednja vprašanja:

1. Izberite eno od predlaganih vrst zasteklitve (trojna ali dvojna zasteklitev, običajna dvojna zasteklitev).
2. Kako so vaše stene izolirane? Trdna debela izolacija iz nekaj plasti mineralne volne, polistirenske pene, EPPS za sever in Sibirijo. Morda živite v osrednji Rusiji in vam zadostuje ena plast izolacije. Ali pa ste eden tistih, ki gradi hišo v južnih regijah in je zanj primerna dvojna votla opeka.
3. Kakšno je vaše razmerje med površino oken in tal v %. Če te vrednosti ne poznate, se izračuna zelo preprosto: površino tal delite s površino oken in pomnožite s 100%.
4. Vnesite najnižjo zimsko temperaturo za nekaj letnih časov in zaokrožite. Ne uporabljajte povprečne temperature za zime, sicer tvegate, da dobite manjši kotel in hiša ne bo dovolj ogrevana.
5. Ali računamo za celotno hišo ali samo za eno steno?
6. Kaj je nad našo sobo. Če imate enonadstropno hišo, izberite vrsto podstrešja (hladno ali toplo), če je drugo nadstropje, potem ogrevana soba.
7. Višina stropov in površina prostora sta potrebni za izračun prostornine stanovanja, ki je osnova za vse izračune.

Primer izračuna:

• enonadstropna hiša v regiji Kaliningrad;
• dolžina stene 15 in 10 m, izolirana z eno plastjo mineralne volne;
• višina stropa 3 m;
• 6 oken po 5 m2 iz okna z dvojnim steklom;
• najnižja temperatura zadnjih 10 let je 26 stopinj;
• izračunamo za vse 4 stene;
• od zgoraj toplo ogrevano podstrešje;

Površina naše hiše je 150 m2, površina oken pa 30 m2. 30/150*100=20% razmerje med oknom in tlemi.

Vse ostalo vemo, v kalkulatorju izberemo ustrezna polja in dobimo, da bo naša hiša izgubila 26,79 kW toplote.

26,79 * 1,2 \u003d 32,15 kW - zahtevana ogrevalna zmogljivost kotla.

Razvrstitev ogrevalnih sistemov zasebne hiše

Najprej se ogrevalni sistemi razlikujejo po vrsti hladilne tekočine in so:

• voda, najpogostejša in praktična;
• zrak, katerega različica je sistem odprtega ognja (t.i. klasični kamin);
• električna, najbolj priročna za uporabo.

Po drugi strani so sistemi za ogrevanje vode v zasebni hiši razvrščeni glede na vrsto ožičenja in so enocevni, kolektorski in dvocevni. Poleg tega zanje obstaja tudi razvrstitev glede na energetski nosilec, potreben za delovanje grelne naprave (plin, trdno ali tekoče gorivo, električna energija), in glede na število krogov (1 ali 2). Te sisteme delimo tudi po materialu cevi (baker, jeklo, polimeri).

Izbira grelnega elementa

Kotli so pogojno razdeljeni v več skupin, odvisno od vrste uporabljenega goriva:

• električni;
• tekoče gorivo;
• plin;
• trdo gorivo;
• kombinirano.

Med vsemi predlaganimi modeli so najbolj priljubljene naprave, ki delujejo na plin. Prav ta vrsta goriva je relativno donosna in cenovno dostopna. Poleg tega tovrstna oprema ne zahteva posebnih znanj in veščin za njeno vzdrževanje, učinkovitost takšnih enot pa je precej visoka, s čimer se druge enote, ki so enake po funkcionalnosti, ne morejo pohvaliti.Toda hkrati so plinski kotli primerni le, če je vaša hiša priključena na centraliziran plinovod.

Določitev moči kotla

Pred izračunom ogrevanja je treba določiti prepustnost grelnika, saj je od tega indikatorja odvisna učinkovitost toplotne instalacije. Torej bo enota za težke obremenitve porabila veliko virov goriva, medtem ko enota z majhno močjo ne bo mogla v celoti zagotoviti visokokakovostnega ogrevanja prostora. Zaradi tega je izračun ogrevalnega sistema pomemben in odgovoren proces.

Ne morete se spuščati v zapletene formule za izračun zmogljivosti kotla, ampak preprosto uporabite spodnjo tabelo. Označuje površino ogrevane konstrukcije in moč grelnika, ki lahko ustvari polne temperaturne pogoje za bivanje v njej.

Skupna površina stanovanja, ki potrebuje ogrevanje, m2	Zahtevana zmogljivost grelnega elementa, kW
60-200	Ne višja od 25
200-300	25-35
300-600	35-60
600-1200	60-100

Končno

Kot lahko vidite, se izračun ogrevalne zmogljivosti zmanjša na izračun skupne vrednosti štirih zgornjih elementov.

Ne morejo vsi z matematično natančnostjo določiti zahtevane zmogljivosti delovne tekočine v sistemu. Zato nekateri uporabniki ravnajo na naslednji način, ker ne želijo izvesti izračuna. Za začetek je sistem napolnjen za približno 90%, po katerem se preveri delovanje. Nato odzračite nakopičeni zrak in nadaljujte s polnjenjem.

Med delovanjem ogrevalnega sistema pride do naravnega zmanjšanja nivoja hladilne tekočine kot posledica konvekcijskih procesov. V tem primeru pride do izgube moči in produktivnosti kotla.To pomeni potrebo po rezervnem rezervoarju z delovno tekočino, od koder bo mogoče spremljati izgubo hladilne tekočine in jo po potrebi dopolniti.