Beräkning av ett privathus uppvärmningssystem: formler,

Vilka parametrar måste beräknas vid utformning av ett autonomt värmesystem? Hur är beräkningen av värmesystemet för ett privat hus i varje fall? I artikeln ger vi läsaren alla nödvändiga formler, referensdata och kompletterar beräkningarna med exempel.

Vad vi tycker

Vad är faserna i beräkningen av värmesystemet för ett privat hus?

Vad måste vi räkna med?

• Det totala värmebehovet och värmekällans motsvarande effekt.
• Värmeenergianvändning i ett separat rum och följaktligen kraften i värmaren i den.

Observera: vi måste beröra metoderna för att bestämma värmeffekten för olika värmeanordningar.

• Expansionsbehållarkapacitet.
• Cirkulationspumpens parametrar.

I denna ordning och fortsätt.

Termisk effekt

Det är möjligt att grovt uppskatta behovet av hemvärme på två sätt:

1. Enligt område.
2. Volym.

Arealberäkning

Denna teknik är extremt enkel och bygger på SNiP för ett halvt sekel sedan: en kilowatt termisk effekt tas per 10 kvadratmeter. Således kan ett hus med en total yta på 100 m2 uppvärmas med en 10 kilowatt panna.

Schemat är bra eftersom det inte kräver att klättra in i vildmarken och beräkna värmebeständigheten hos väggar. Men som ett förenklat beräkningsprogram ger det ett mycket ungefärligt resultat.

Det finns flera anledningar:

• Pannan värmer hela luftvolymen i rummet, vilket inte bara beror på husets yta utan också på takets höjd. Och denna parameter i privata bostäder kan variera i de bredaste gränserna.
• Fönster och dörrar förlorar mycket mer värme per enhet än väggar. Om det bara är att det är mycket tydligare för infraröd strålning.
• Klimatzonen påverkar också värmeförlusten kraftigt genom byggnadskuvertet. Att öka temperaturen delta mellan rummet och gatan kommer att dubbla den dubbla ökningen av värmekostnaderna.

Volymberäkning med regionala koefficienter

Det är av dessa skäl att det är bättre att använda ett något mer komplicerat beräkningssystem, vilket ger ett mycket mer exakt resultat.

1. Basvärdet är 60 watt värme per kubikmeter av volymen av det uppvärmda rummet.
2. Varje fönster i ytterväggen lägger till 100 watt till den beräknade värmeffekten, 200 till varje dörr.
3. Resultatet multipliceras med regionalkoefficienten:

Låt oss exempelvis ta samma hus med ett område på 100 kvadratmeter.

Men den här gången kommer vi att ange ett antal ytterligare villkor:

• Höjden på taket är 3,5 meter.
• Huset har 10 fönster och 2 dörrar i ytterväggarna.
• Det ligger i staden Verkhoyansk (den genomsnittliga januari temperaturen är 45,4 C, det absoluta läget är 67,6 C).

Så låt oss beräkna uppvärmning av ett privat hus för dessa förhållanden.

1. Den uppvärmda rummets interna volym är 100 * 3,5 = 350 m3.
2. Grundvärdet av värmekraften kommer att vara lika med 350 * 60 = 21000 watt.
3. Windows och dörrar förvärrar situationen: 21000+ (100 * 10) + (200 * 2) = 22400 watt.
4. Slutligen tvingar Verkhoyansks uppfriskande klimat oss att öka den redan stora uppvärmningskapaciteten med en faktor två: 22400 * 2 = 44800 watt.

Det är lätt att se att skillnaden med resultatet som erhållits med den första metoden är mer än fyra gånger.

Värmeapparater

Hur man beräknar uppvärmningen i ett privat hus för enskilda rum och väljer de värmeanordningar som är lämpliga för denna effekt?

Metoden att beräkna värmebehovet för ett individuellt rum är helt identiskt med det ovanstående.

Till exempel, för ett rum på 12 m2 med två fönster i huset som beskrivs av oss, kommer beräkningen att se ut så här:

1. Rummets volym är 12 * 3,5 = 42 m3.
2. Basvärmekraften kommer att vara lika med 42 * 60 = 2520 watt.
3. Två fönster lägger till 200 mer till den. 2520 + 200 = 2720.
4. En regional koefficient kommer att fördubbla värmebehovet. 2720 ​​* 2 = 5440 watt.

Hur räknar man om det resulterande värdet i antal sektioner av radiatorn? Hur väljer man antal och typ av värmekonvektorer?

• Tillverkare anger alltid värmeffekten för konvektorer, platta radiatorer etc. i den medföljande dokumentationen.

• För sektionsradiatorer kan den nödvändiga informationen vanligtvis hittas på återförsäljare och tillverkares webbplatser. På samma plats är det ganska ofta möjligt att hitta räknaren för omräkning av kilowatt i sektion.
• Slutligen, om du använder sektionsradiatorer med okänt ursprung, med en standardstorlek på 500 mm längs nippelaxlarna, kan du fokusera på följande medelvärden:

I ett autonomt värmesystem med sina måttliga och förutsägbara värmebärarparametrar används aluminiums radiatorer oftast. Deras rimliga pris är mycket behagligt kombinerat med ett anständigt utseende och hög värmeavledning.

I vårt fall kommer aluminiumsektioner med en effekt på 200 watt att kräva 5440/200 = 27 (avrundad).

Som alltid finns det ett par subtiliteter.

• Vid sidokoppling av en radiator med flera sektioner är temperaturen hos de sista sektionerna mycket lägre än den första; Därmed faller värmeflödet från värmaren. En enkel instruktion hjälper till att lösa problemet: anslut radiatorer enligt schemat från botten till botten.
• Tillverkare indikerar värmeffekten för temperatur deltaet mellan kylvätskan och rummet vid 70 grader (till exempel 90 / 20C). Om det minskar kommer värmeflödet att falla.

Särskilt fall

Ofta används hemlagade stålregister som värmeanordningar i privata hem.

Observera: de lockar inte bara låg kostnad, men också enastående draghållfasthet, vilket är mycket användbart när man kopplar huset till värmehuvudet. I ett autonomt uppvärmningssystem negativtas deras attraktivitet med det otrevliga utseendet och låg värmeutsläpp per volymenhet av värmaren.

Men: hur man uppskattar värmekapaciteten hos ett register med en känd storlek?

För ett enda horisontellt rundrör beräknas det med formeln Q = Pi * Dn * L * k * Dt, där:

• Q-värmeflöde;
• Pi är talet pi, taget till 3,1415;
• DN - rörets ytterdiameter i meter;
• L är dess längd (även i meter);
• k är koefficienten för värmeledningsförmåga, vilken anses vara 11,63 W / m2 * C;
• Dt-delta temperatur, skillnaden mellan kylvätskan och luften i rummet.

I multisektionens horisontella register multipliceras värmeöverföringen av alla sektioner, förutom den första, med 0,9, eftersom de släpper ut värme till det uppåtriktade luftflödet uppvärmt av den första sektionen.

Låt oss beräkna värmeöverföringen av ett fyrsnittsregister med en sektionsdiameter på 159 mm och en längd på 2,5 meter vid en kylvätsketemperatur på 80 ° C och en lufttemperatur i rummet på 18 C.

1. Värmeffekten för den första sektionen är 3,1415 * 0,159 * 2,5 * 11,63 * (80-18) = 900 watt.
2. Värmeffekten för var och en av de andra tre sektionerna är lika med 900 * 0,9 = 810 watt.
3. Värmarens totala värmeffekt är 900+ (810 * 3) = 3330 watt.

Expansionstank

Och i det här fallet finns det två metoder för beräkning - enkel och korrekt.

Enkel krets

Enkel beräkning är extremt enkel: Volymen av expansionstanken är lika med 1/10 av kylvätskans volym i kretsen.

Var kan man få värdet av kylvätskevolymen?

Här är några enklaste lösningar:

1. Fyll konturen med vatten, blöda luften och töm sedan allt vatten genom förseglaren i en mätdisk.
2. Dessutom kan ungefär volymen av det balanserade systemet beräknas med en hastighet av 15 liter kylvätska per kilowatt kedeldrift. Så, när det gäller en 45 kW panna, kommer systemet att ha cirka 45 * 15 = 675 liter värmebärare.

Därför skulle ett rimligt minimum vara en expansionstank för ett värmesystem på 80 liter (avrundat upp till standardvärdet).

Exakt schema

Mer exakt kan du göra egna händer för att beräkna volymen på expansionstanken med formeln V = (Vt x E) / D, där:

• V - önskat värde i liter.
• Vt är den totala volymen av kylvätskan.
• E är koefficienten för expansion av kylmediet.
• D är expansionsbehållarens effektivitetskoefficient.

Självklart behöver de två sista parametrarna kommentarer.

Utvidgningskoefficienten för vatten och dåliga vatten-glykolblandningar kan tas från följande tabell (vid upphettning från starttemperaturen + 10 ° C):

Tankens effektivitetsförhållande kan beräknas med användning av formeln D = (Pv-Ps) / (Pv + 1), i vilken:

• Pv är det maximala trycket i kretsen (säkerhetsventilens avlastningstryck).

Tips: Det brukar tas som 2,5 kgf / cm2.

• Psstatiskt tryck på kretsen (det är också trycket att ladda tanken). Den beräknas som 1/10 av differentialen i meter mellan tankens nivå och kretsens toppunkt (ett övertryck på 1 kgf / cm2 höjer vattnets kolonn med 10 meter). Ett tryck som är lika med Ps skapas i tankens luftkammare innan du fyller systemet.

Till exempel, låt oss beräkna tankbehovet för följande villkor:

• Höjdskillnaden mellan tanken och konturens övre punkt är 5 meter.
• Värmen pannan i huset är 36 kW.
• Den maximala vattenuppvärmningen är 80 grader (från 10 till 90 ° C).

Alltså:

1. Tankens effektivitetsförhållande blir (2,5-0,5) / (2,5 + 1) = 0,57.

1. Mängden kylvätska med en hastighet av 15 liter per kilowatt är lika med 15 * 36 = 540 liter.
2. Utvidgningskoefficienten för vatten vid upphettning vid 80 grader är 3,58% eller 0,0358.
3. Således är minimitankvolymen (540 * 0,0358) / 0,57 = 34 liter.

Cirkulationspump

Hur väljer man de optimala parametrarna för cirkulationspumpen för värmesystemet?

Två parametrar är viktiga för oss: trycket som skapas av pumpen och dess prestanda.

Med tryck är allt inte enkelt, men mycket enkelt: konturen av rimlig längd för ett privat hus kräver ett tryck på högst 2 meter för budgetenheter.

Hjälp: En droppe på 2 meter gör att uppvärmningssystemet i en 40-lägenhet byggnad cirkulerar.

Det enklaste sättet att välja prestanda är att multiplicera volymen kylvätska i systemet med 3: kretsen ska vända tre gånger om en timme. I ett system med en volym på 540 liter är en pump med en kapacitet på 1,5 m3 / timme (avrundad) tillräcklig.

En mer exakt beräkning utförs med formeln G = Q / (1,163 * Dt), där:

• G - prestanda i kubikmeter per timme.
• Q är kraften hos pannan eller kretsdelen, där det är nödvändigt att säkerställa cirkulationen i kilowatt.
• 1,163 - koefficient bundet till vattenets genomsnittliga värmekapacitet.
• Dt är delta temperaturen mellan flödet och retur av kretsen.

Hint: För det autonoma systemet är standardparametrarna 70/50 C.

Med pannans ökända värmeffekt på 36 kW och en deltemperatur på 20 ° C, ska pumpens kapacitet vara 36 / (1,163 * 20) = 1,55 m3 / h.

slutsats

Vi hoppas att vi har gjort alla läsare tillgängliga för läsaren. Ytterligare information om hur man beräknar uppvärmningen i ett privat hus finns i bifogad video. Lycka till!