Cálculo térmico de um sistema de aquecimento: fórmulas, dados de referência e um exemplo específico

O cálculo térmico do sistema de aquecimento parece muito fácil e não requer muita atenção. Um grande número de pessoas acredita que os mesmos radiadores devem ser escolhidos com base apenas na área da sala: 100 W por 1 metro quadrado. Tudo é simples. Mas este é o maior erro. Você não pode estar limitado a essa fórmula. O que importa é a espessura das paredes, sua altura, material e muito mais. Obviamente, você precisa alocar uma ou duas horas para obter os números certos, mas isso está ao alcance de todos.

Dados iniciais para projetar um sistema de aquecimento

Para calcular o consumo de calor para aquecimento, você precisa, primeiramente, de um projeto de casa.

O plano da casa permite obter quase todos os dados de origem necessários para determinar a perda de calor e a carga no sistema de aquecimento

Deve conter as dimensões interna e externa de cada quarto, janelas, portas externas. As portas internas são ignoradas porque não afetam a perda de calor.

Em segundo lugar, você precisará de dados sobre a localização da casa em relação aos pontos cardeais e à área de construção - as condições climáticas em cada região são diferentes e o que é adequado para Sochi não pode ser aplicado a Anadyr.

Em terceiro lugar, coletamos informações sobre a composição e a altura das paredes externas e os materiais a partir dos quais o chão (da sala até o chão) e o teto (das salas e para o exterior) são feitos.

Depois de coletar todos os dados, você pode começar a trabalhar. O cálculo do calor para aquecimento pode ser realizado de acordo com as fórmulas por uma a duas horas. Obviamente, você pode tirar proveito de um programa especial da Valtec.

Para calcular a perda de calor das salas aquecidas, a carga no sistema de aquecimento e a transferência de calor dos dispositivos de aquecimento, basta inserir apenas os dados iniciais no programa. Um grande número de funções o torna um assistente indispensável para o capataz e o desenvolvedor privado

Simplifica muito tudo e permite obter todos os dados sobre perda de calor e cálculo hidráulico do sistema de aquecimento.

Fórmulas para cálculos e dados de referência

O cálculo da carga de calor para aquecimento envolve a determinação da perda de calor (Tp) e da capacidade da caldeira (Mk). O último é calculado pela fórmula:

Mk = 1,2 * TpOnde:

• Mk - desempenho térmico do sistema de aquecimento, kW;
• Tp - perda de calor em casa;
• 1.2 - fator de segurança (20%).

Um fator de segurança de vinte por cento permite que você leve em consideração uma possível queda de pressão no gasoduto durante a estação fria e perdas imprevistas de calor (por exemplo, uma janela quebrada, isolamento térmico de baixa qualidade das portas da frente ou geadas sem precedentes). Ele permite que você se proteja contra uma série de problemas e também permite regular amplamente o regime de temperatura.

Como pode ser visto a partir desta fórmula, a energia da caldeira depende diretamente da perda de calor. Eles não estão distribuídos uniformemente por toda a casa: cerca de 40% da quantidade total cai nas paredes externas, 20% nas janelas, 10% no chão, 10% no telhado. Os 20% restantes desaparecem através das portas, ventilação.

Paredes e pisos mal isolados, sótãos frios, vidros comuns nas janelas - tudo isso leva a grandes perdas de calor e, consequentemente, a um aumento da carga no sistema de aquecimento. Ao construir uma casa, é importante prestar atenção a todos os elementos, porque até a ventilação mal concebida da casa libera calor para a rua

Os materiais a partir dos quais a casa é construída têm um impacto direto na quantidade de calor perdido. Portanto, ao calcular, você precisa analisar em que consistem as paredes, o piso e tudo mais.

Nos cálculos, para levar em consideração a influência de cada um desses fatores, são utilizados os coeficientes correspondentes:

• K1 - tipo de janela;
• K2 - isolamento de parede;
• K3 - a proporção da área do piso e janelas;
• K4 - a temperatura mínima na rua;
• K5 - o número de paredes externas da casa;
• K6 - número de andares;
• K7 - a altura da sala.

Para janelas, o coeficiente de perda de calor é:

• vidros comuns - 1,27;
• janela de vidro duplo com duas câmaras - 1;
• janela com vidro duplo de três câmaras - 0,85.

Naturalmente, a última opção manterá o calor da casa muito melhor do que as duas anteriores.

O isolamento da parede adequadamente executado é a chave não apenas para uma vida longa em casa, mas também para uma temperatura confortável nos quartos. Dependendo do material, o valor do coeficiente também muda:

• painéis de concreto, blocos - 1,25-1,5;
• toras de madeira - 1,25;
• tijolo (1,5 tijolos) - 1,5;
• tijolo (2,5 tijolos) - 1,1;
• concreto de espuma com isolamento térmico aumentado - 1.

Quanto maior a área das janelas em relação ao piso, mais calor a casa perde:

A temperatura fora da janela também faz seus próprios ajustes. A baixas taxas de aumento da perda de calor:

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

As perdas de calor também dependem de quantas paredes externas a casa possui:

• quatro paredes - 1,33;%
• três paredes - 1,22;
• duas paredes - 1,2;
• uma parede - 1.

É bom que uma garagem, uma casa de banho ou outra coisa esteja ligada a ela. Mas se o vento sopra de todos os lados, você precisa comprar uma caldeira mais poderosa.

O número de andares ou o tipo de quarto localizado acima do quarto determina o coeficiente K6 da seguinte forma: se a casa tiver dois ou mais andares, para cálculos, assumimos o valor de 0,82, mas se for o sótão, então o quente - 0,91 e 1 para frio .

Quanto à altura das paredes, os valores serão os seguintes:

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

Além dos coeficientes listados, a área da sala (Pl) e a perda de calor específica (Udtp) também são levadas em consideração.

A fórmula final para o cálculo do coeficiente de perda de calor:

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

O coeficiente de UDP é de 100 watts / m2.

Análise de cálculos em um exemplo específico

A casa para a qual determinaremos a carga no sistema de aquecimento possui janelas com vidros duplos (K1 = 1), paredes de concreto com isolamento térmico aumentado (K2 = 1), três das quais saem (K5 = 1,22). A área das janelas é de 23% da área do piso (K3 = 1,1), na rua há cerca de 15 ° C (K4 = 0,9). O sótão da casa é frio (K6 = 1), a altura dos quartos é de 3 metros (K7 = 1,05). A área total é de 135m2.

Os dados iniciais são conhecidos, então tudo é como na escola: substitui os números na fórmula e obtemos a resposta:

Sex = 135 * 100 * 1 * 1 * 1,1 * 0,9 * 1,22 * 1 * 1,05 = 17120,565 (Watt) ou Sex = 17,1206 kW

Agora você pode calcular a potência do sistema de aquecimento:

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

O cálculo da carga e da perda de calor pode ser realizado de forma independente e rápida o suficiente. Tudo o que você precisa fazer é passar algumas horas colocando os dados originais em ordem e, em seguida, basta substituir os valores nas fórmulas. Os números obtidos como resultado ajudarão a determinar a escolha da caldeira e dos radiadores.