Obliczenia termiczne układu grzewczego: wzory, dane referencyjne i konkretny przykład

Obliczenia termiczne systemu grzewczego wydają się najłatwiejsze i nie wymagają dużej uwagi. Ogromna liczba osób uważa, że ​​te same grzejniki należy wybierać tylko na podstawie powierzchni pomieszczenia: 100 W na 1 m2. Wszystko jest proste. Ale to największy błąd. Nie można ograniczać się do takiej formuły. Liczy się grubość ścian, ich wysokość, materiał i wiele więcej. Oczywiście musisz przeznaczyć godzinę lub dwie, aby uzyskać odpowiednie liczby, ale jest to w zasięgu wszystkich.

Wstępne dane do zaprojektowania systemu grzewczego

Aby obliczyć zużycie ciepła do ogrzewania, potrzebujesz po pierwsze projektu domu.

Plan domu pozwala uzyskać prawie wszystkie dane źródłowe, które są potrzebne do określenia strat ciepła i obciążenia systemu grzewczego

Powinien zawierać wewnętrzne i zewnętrzne wymiary każdego pokoju, okien, zewnętrznych drzwi. Drzwi wewnętrzne są ignorowane, ponieważ nie mają żadnego wpływu na utratę ciepła.

Po drugie, będziesz potrzebować danych na temat położenia domu w stosunku do punktów kardynalnych i obszaru budowy - warunki klimatyczne w każdym regionie są inne, a to, co jest odpowiednie dla Soczi, nie może być zastosowane do Anadyra.

Po trzecie, zbieramy informacje o składzie i wysokości ścian zewnętrznych oraz materiałach, z których wykonano podłogę (od pokoju do ziemi) i sufit (od pomieszczeń i na zewnątrz).

Po zebraniu wszystkich danych możesz rozpocząć pracę. Obliczanie ciepła do ogrzewania można wykonać zgodnie ze wzorami przez jedną do dwóch godzin. Możesz oczywiście skorzystać ze specjalnego programu Valtec.

Aby obliczyć utratę ciepła ogrzewanych pomieszczeń, obciążenie systemu grzewczego i wymianę ciepła z grzejników, wystarczy wprowadzić do programu tylko dane początkowe. Ogromna liczba funkcji czyni go niezbędnym asystentem zarówno dla brygadzisty, jak i prywatnego programisty

Znacznie upraszcza wszystko i pozwala uzyskać wszystkie dane dotyczące strat ciepła i obliczeń hydraulicznych systemu grzewczego.

Wzory do obliczeń i danych odniesienia

Obliczanie obciążenia cieplnego do ogrzewania obejmuje określenie strat ciepła (Tp) i wydajności kotła (Mk). Ten ostatni jest obliczany według wzoru:

Mk = 1,2 * Tpgdzie:

• Mk - wydajność cieplna systemu grzewczego, kW;
• Tp - utrata ciepła w domu;
• 1.2 - współczynnik bezpieczeństwa (20%).

Dwadzieścia procentowy współczynnik bezpieczeństwa pozwala wziąć pod uwagę możliwy spadek ciśnienia w gazociągu w zimnych porach roku i nieprzewidziane straty ciepła (na przykład wybite okno, słabej jakości izolacja termiczna drzwi wejściowych lub niespotykane mrozy). Pozwala to zabezpieczyć się przed wieloma problemami, a także umożliwia szeroką regulację reżimu temperaturowego.

Jak widać z tego wzoru, moc kotła zależy bezpośrednio od strat ciepła. Nie są one równomiernie rozmieszczone w całym domu: około 40% całkowitej kwoty przypada na ściany zewnętrzne, 20% na okna, 10% daje podłogę, 10% dach. Pozostałe 20% znika przez drzwi, wentylację.

Słabo izolowane ściany i podłogi, zimne poddasze, zwykłe oszklenie okien - wszystko to prowadzi do dużych strat ciepła, aw konsekwencji do wzrostu obciążenia systemu grzewczego. Podczas budowy domu ważne jest, aby zwracać uwagę na wszystkie elementy, ponieważ nawet źle pomyślana wentylacja w domu uwolni ciepło na ulicę

Materiały, z których zbudowany jest dom, mają bezpośredni wpływ na ilość utraconego ciepła. Dlatego podczas obliczania należy przeanalizować, z czego składają się ściany, podłoga i wszystko inne.

W obliczeniach, w celu uwzględnienia wpływu każdego z tych czynników, stosuje się odpowiednie współczynniki:

• K1 - rodzaj okien;
• K2 - izolacja ścian;
• K3 - stosunek powierzchni podłogi i okien;
• K4 - minimalna temperatura na ulicy;
• K5 - liczba ścian zewnętrznych domu;
• K6 - liczba kondygnacji;
• K7 - wysokość pomieszczenia.

W przypadku okien współczynnik strat ciepła wynosi:

• zwykłe oszklenie - 1,27;
• dwukomorowe okno z podwójnymi szybami - 1;
• trzykomorowe okno z podwójnymi szybami - 0,85.

Oczywiście ta ostatnia opcja zatrzyma ciepło w domu znacznie lepiej niż dwa poprzednie.

Prawidłowo wykonana izolacja ścian jest kluczem nie tylko do długiego życia w domu, ale także do komfortowej temperatury w pokojach. W zależności od materiału zmienia się również wartość współczynnika:

• panele betonowe, bloki - 1,25–1,5;
• kłody, drewno - 1,25;
• cegła (1,5 cegły) - 1,5;
• cegła (2,5 cegły) - 1,1;
• pianobeton o podwyższonej izolacji termicznej - 1.

Im większa powierzchnia okien w stosunku do podłogi, tym więcej ciepła traci dom:

Temperatura za oknem również dokonuje własnych regulacji. Przy niskim tempie wzrostu strat ciepła:

• Do -10С - 0,7;
• -10С - 0,8;
• -15 ° C - 0,90;
• -20 ° C - 1,00;
• -25 ° C - 1,10;
• -30 ° C - 1,20;
• -35 ° C - 1,30.

Straty ciepła zależą również od liczby ścian zewnętrznych domu:

• cztery ściany - 1,33;%
• trzy ściany - 1,22;
• dwie ściany - 1,2;
• jedna ściana - 1.

Dobrze, jeśli jest do niego dołączony garaż, łaźnia lub coś innego. Ale jeśli wiatr wieje ze wszystkich stron, musisz kupić mocniejszy kocioł.

Liczba pięter lub rodzaj pomieszczenia znajdującego się nad pokojem określa współczynnik K6 w następujący sposób: jeśli dom ma dwa lub więcej pięter, to do obliczeń przyjmujemy wartość 0,82, ale jeśli jest to strych, to dla ciepłego - 0,91 i 1 dla zimna .

Jeśli chodzi o wysokość ścian, wartości będą następujące:

• 4,5 m - 1,2;
• 4,0 m - 1,15;
• 3,5 m - 1,1;
• 3,0 m - 1,05;
• 2,5 m - 1.

Oprócz wymienionych współczynników brane są również pod uwagę powierzchnia pomieszczenia (Pl) i specyficzne straty ciepła (Udtp).

Ostateczny wzór na obliczenie współczynnika strat ciepła:

Tp = UDtp * Pl * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7.

Współczynnik UDP wynosi 100 watów / m2.

Analiza obliczeń na konkretnym przykładzie

Dom, dla którego określimy obciążenie systemu grzewczego, ma okna z podwójnymi szybami (K1 = 1), ściany z pianobetonu o podwyższonej izolacji termicznej (K2 = 1), z których trzy wychodzą na zewnątrz (K5 = 1,22). Powierzchnia okien wynosi 23% powierzchni podłogi (K3 = 1,1), na ulicy panuje około 15C mróz (K4 = 0,9). Strych domu jest zimny (K6 = 1), wysokość pomieszczeń wynosi 3 metry (K7 = 1,05). Całkowita powierzchnia wynosi 135m2.

Początkowe dane są znane, potem wszystko jest jak w szkole: zastępuje liczby we wzorze i otrzymujemy odpowiedź:

Pt = 135 * 100 * 1 * 1 * 1,1 * 0,9 * 1,22 * 1 * 1,05 = 17120,565 (wat) lub pt = 17,1206 kW

Teraz możesz obliczyć moc systemu grzewczego:

Mk = 1,2 * 17,1206 = 20,54472 (kW).

Obliczenia obciążenia i strat ciepła można wykonać niezależnie i wystarczająco szybko. Wystarczy poświęcić kilka godzin na uporządkowanie oryginalnych danych, a następnie po prostu zastąpić wartości w formułach. Otrzymane w ten sposób liczby pomogą określić wybór kotła i grzejników.