Прорачун загревања воде: формуле, правила, примери имплементације

Сачувај и множи!

Тако се мото цевовода може формулисати у развоју и имплементацији програма хидрауличког прорачуна нове генерације – поузданог модерног универзалног система масовне примене и умерених трошкова. Шта тачно желимо да сачувамо, а шта да повећамо?

Неопходно је сачувати оне предности програма које су уграђене у њега од његовог настанка и развијане током накнадног унапређења:

• тачан, модеран и доказан модел прорачуна који је у основи програма, укључујући детаљну анализу режима протока и локалних отпора;
• велика брзина бројања, омогућавајући кориснику да тренутно израчуна различите опције за шему прорачуна;
• могућности пројектног прорачуна уграђене у програм (избор пречника);
• могућност аутоматског прорачуна потребних термофизичких својстава широког спектра транспортованих производа;
• једноставност интуитивног корисничког интерфејса;
• довољна свестраност програма, омогућавајући му да се користи не само за технолошке, већ и за друге врсте цевовода;
• умерена цена програма, што је у моћи широког спектра пројектантских организација и одељења.

Истовремено, намеравамо да радикално повећамо могућности програма и број редовних корисника елиминисањем недостатака и додавањем његове функционалности у следећим главним областима:

• Софтверска и функционална интеграција у свим његовим аспектима: од скупа специјализованих и слабо интегрисаних програма, треба прећи на јединствени програм модуларне структуре за хидрауличне прорачуне који обезбеђује топлотни прорачун, обрачун грејања сателита и електричног грејања, прорачун цеви произвољног пресека (укључујући гас). канали), прорачун и избор пумпи, остале опреме, прорачун и избор управљачких уређаја;
• обезбеђивање софтверске интеграције (укључујући и пренос података) са другим програмима НТП „Трубопровод“, пре свега са програмима „Исолатион“, „Предвалве“, СТАРС;
• интеграција са различитим графичким ЦАД системима, првенствено намењеним пројектовању технолошких инсталација, као и подземних цевовода;
• интеграција са другим системима технолошког прорачуна (пре свега са системима за моделовање технолошких процеса ХИСИС, ПРО/ИИ и сл.) коришћењем међународног стандарда ЦАПЕ ОПЕН (подршка за Тхермо и Унит протоколе).

Побољшање употребљивости корисничког интерфејса. Нарочито:

• обезбеђење графичког уноса и уређивање обрачунске шеме;

графички приказ резултата прорачуна (укључујући пијезометар).

Проширење функција програма и његова примењивост за прорачун разних врста цевовода. Укључујући:

• обезбеђивање прорачуна цевовода произвољне топологије (укључујући прстенасте системе), што ће омогућити да се програм користи за прорачун спољних инжењерских мрежа;

обезбеђујући могућност постављања и узимања у обзир при прорачуну услова околине који се мењају у току продуженог цевовода (параметри тла и полагања, топлотна изолација итд.), што ће омогућити шире коришћење програма за прорачун магистралних цјевоводи;
имплементација препоручених индустријских стандарда и метода у програму хидраулички прорачун гасовода (СП 42-101-2003), мреже за грејање (СНиП 41-02-2003), магистрални нафтоводи (РД 153-39.4-113-01), нафтоводи (РД 39-132-94) итд.
прорачун вишефазних токова, што је важно за цевоводе који везују нафтна и гасна поља.
Проширење дизајнерских функција програма, решавање на његовој основи проблема оптимизације параметара сложених цевоводних система и оптималног избора опреме.

Прорачун система грејања ваздуха - једноставна техника

Пројектовање грејања ваздуха није лак задатак. Да бисте га решили, потребно је открити низ фактора, чије самостално одређивање може бити тешко. Стручњаци РСВ могу за Вас бесплатно израдити идејни пројекат ваздушног грејања просторије на бази ГРЕЕЕРС опреме.

Систем за грејање ваздуха, као и сваки други, не може се створити насумично. Да би се обезбедио медицински стандард температуре и свежег ваздуха у просторији, потребан је сет опреме, чији се избор заснива на тачном прорачуну.Постоји неколико метода за израчунавање грејања ваздуха, различитог степена сложености и тачности. Чест проблем у прорачунима ове врсте је недостатак рачуна о утицају суптилних ефеката, које није увек могуће предвидети.

Дакле, да направите независну калкулацију, а да нисте специјалиста у области грејања и вентилације, препуна је грешака или погрешних прорачуна. Међутим, можете одабрати најприступачнији метод на основу избора снаге система грејања.

Формула за одређивање губитка топлоте:

К=С*Т/Р

Где:

• К је количина топлотног губитка (В)
• С - површина ​​свих објеката зграде (просторија)
• Т је разлика између унутрашње и спољашње температуре
• Р - топлотни отпор оградних конструкција

Пример:

Зграда површине 800 м2 (20 × 40 м), висине 5 м, има 10 прозора димензија 1,5 × 2 м. Пронађите површину конструкција:
800 + 800 = 1600 м2 (подна и плафонска површина)
1,5 × 2 × 10 = 30 м2 (површина прозора)
(20 + 40) × 2 × 5 = 600 м2 (површина зида). Одузмите одавде површину прозора, добијамо "чисту" површину зидова од 570 м2

У табелама СНиП-а налазимо топлотну отпорност бетонских зидова, подова и подова и прозора. Можете га сами дефинисати формулом:

Где:

• Р - топлотни отпор
• Д - дебљина материјала
• К - коефицијент топлотне проводљивости

Ради једноставности, узећемо да дебљина зидова и пода са плафоном буде иста, једнака 20 цм. Тада ће топлотни отпор бити 0,2 м / 1,3 \у003д 0,15 (м2 * К) / В
Из табела бирамо топлотни отпор прозора: Р = 0,4 (м2 * К) / В
Узмимо температурну разлику од 20°С (20°С унутра и 0°С споља).

Онда за зидове добијамо

• 2150 м2 × 20°С / 0,15 = 286666=286 кВ
• За прозоре: 30 м2 × 20 ° Ц / 0,4 \у003д 1500 \у003д 1,5 кВ.
• Укупан губитак топлоте: 286 + 1,5 = 297,5 кВ.

Ово је количина топлотног губитка који се мора надокнадити уз помоћ загревања ваздуха снаге око 300 кВ

Важно је напоменути да се када се користи изолација пода и зидова, губитак топлоте смањује најмање за ред величине.

Општи прорачуни

Потребно је одредити укупан капацитет грејања тако да снага котла за грејање буде довољна за квалитетно загревање свих просторија. Прекорачење дозвољене запремине може довести до повећаног хабања грејача, као и до значајне потрошње енергије.

Потребна количина медијума за грејање се израчунава према следећој формули: Укупна запремина = В котао + В радијатори + В цеви + В експанзиони резервоар

Боилер

Израчунавање снаге јединице за грејање вам омогућава да одредите индикатор капацитета котла. Да бисте то урадили, довољно је узети као основу однос у коме је 1 кВ топлотне енергије довољан за ефикасно загревање 10 м2 стамбеног простора. Овај однос важи у присуству плафона чија висина није већа од 3 метра.

Чим индикатор снаге котла постане познат, довољно је пронаћи одговарајућу јединицу у специјализованој продавници. Сваки произвођач означава обим опреме у подацима о пасошу.

Стога, ако се изврши исправан прорачун снаге, неће бити проблема са одређивањем потребне запремине.

Да би се одредила довољна запремина воде у цевима, потребно је израчунати попречни пресек цевовода према формули - С = π × Р2, где је:

• С - попречни пресек;
• π је константна константа једнака 3,14;
• Р је унутрашњи радијус цеви.

Након што израчунате вредност површине попречног пресека цеви, довољно је да је помножите са укупном дужином целог цевовода у систему грејања.

Проширење резервоар

Могуће је одредити који капацитет треба да има експанзиони резервоар, имајући податке о коефицијенту топлотног ширења расхладне течности. За воду, овај индикатор је 0,034 када се загреје на 85 °Ц.

Приликом израчунавања довољно је користити формулу: В-танк \у003д (В систем × К) / Д, где је:

• В-резервоар - потребна запремина експанзионог резервоара;
• В-сист - укупна запремина течности у преосталим елементима система грејања;
• К је коефицијент експанзије;
• Д - ефикасност експанзионог резервоара (наведено у техничкој документацији).

Тренутно постоји велики избор појединачних типова радијатора за системе грејања. Поред функционалних разлика, сви имају различите висине.

Да бисте израчунали запремину радне течности у радијаторима, прво морате израчунати њихов број. Затим помножите овај износ са запремином једног дела.

Запремину једног радијатора можете сазнати користећи податке из техничког листа производа. У недостатку таквих информација, можете се кретати према просечним параметрима:

• ливено гвожђе - 1,5 литара по делу;
• биметални - 0,2-0,3 л по секцији;
• алуминијум - 0,4 л по секцији.

Следећи пример ће вам помоћи да разумете како правилно израчунати вредност. Рецимо да има 5 радијатора направљених од алуминијума. Сваки грејни елемент садржи 6 делова. Израчунавамо: 5 × 6 × 0,4 \у003д 12 литара.

Као што видите, прорачун грејног капацитета се своди на израчунавање укупне вредности четири горња елемента.

Не може свако са математичком тачношћу одредити потребан капацитет радног флуида у систему.Стога, не желећи да изврше прорачун, неки корисници поступају на следећи начин. За почетак, систем је попуњен за око 90%, након чега се проверава перформансе. Затим испустите нагомилани ваздух и наставите са пуњењем.

Током рада система грејања долази до природног смањења нивоа расхладне течности као резултат процеса конвекције. У овом случају долази до губитка снаге и продуктивности котла. То подразумева потребу за резервним резервоаром са радном течношћу, одакле ће бити могуће пратити губитак расхладне течности и, ако је потребно, допунити га.

Студија изводљивости пројекта

Избор
једно или друго дизајнерско решење -
задатак је обично мултифакторски. Ин
У свим случајевима постоји велики број
могућа решења проблема
задатака, пошто било који систем ТГ и В
карактерише скуп варијабли
(комплет системске опреме, разно
његове параметре, делове цевовода,
материјала од којих су направљени
итд.).

АТ
У овом одељку упоређујемо 2 врсте радијатора:
Рифар
Монолит
350 и Сира
РС
300.

До
одредити цену радијатора,
Хајде да направимо њихов термички прорачун за ту сврху
спецификација броја секција. Калкулација
Рифар радијатор
Монолит
350 је дато у одељку 5.2.

Класификација система за грејање воде

У зависности од локације места производње топлоте, системи за грејање воде се деле на централизоване и локалне. На централизован начин, топлота се снабдева, на пример, стамбеним зградама, свим врстама институција, предузећа и других објеката.

У овом случају топлота се производи у ЦХП (комбиноване топлотне и електране) или котларницама, а затим се испоручује потрошачима помоћу цевовода.

Локални (аутономни) системи обезбеђују топлоту, на пример, приватне куће. Производи се директно у самим објектима за снабдевање топлотом. У ту сврху користе се пећи или специјалне јединице које раде на електричну енергију, природни гас, течне или чврсте запаљиве материјале.

У зависности од начина на који се обезбеђује кретање водених маса, загревање може бити принудним (пумпањем) или природним (гравитационим) кретањем расхладне течности. Системи са принудном циркулацијом могу бити са прстенастим шемама и са шемама примарно-секундарних прстенова.

Различити системи за грејање воде разликују се једни од других по врсти ожичења и начину повезивања уређаја. Комбинује њихову врсту расхладне течности која преноси топлоту на уређаје за грејање (+)

У складу са смером кретања воде у доводним и повратним врстама, снабдевање топлотом може бити са пролазним и безизлазним кретањем расхладне течности. У првом случају, вода се креће у мрежи у једном правцу, ау другом - у различитим правцима.

У правцу кретања расхладне течности, системи су подељени на ћорсокак и контра. У првом је ток загрејане воде усмерен у правцу супротном од смера охлађене воде. У пролазним шемама, кретање загрејаног и охлађеног расхладног средства се дешава у истом правцу (+)

Цеви за грејање могу се прикључити на уређаје за грејање у различитим шемама. Ако су грејачи повезани серијски, таква шема се назива једноцевно коло, ако је паралелно - двоцевно коло.

Постоји и бифиларна шема, у којој су све прве половине уређаја прво повезане у серију, а затим, да би се обезбедио обрнути одлив воде, њихове друге половине.

Локација цеви које повезују уређаје за грејање дала је име ожичењу: разликују његове хоризонталне и вертикалне сорте. Према начину монтаже разликују се колекторски, Т и мешовити цевоводи.

Шеме система грејања са горњим и доњим ожичењем разликују се по локацији доводне линије. У првом случају, доводна цев се поставља изнад уређаја који примају загрејану расхладну течност из ње, у другом случају, цев се поставља испод батерија (+)

У оним стамбеним зградама у којима нема подрума, али постоји поткровље, користе се системи грејања са надземним ожичењем. У њима се доводни вод налази изнад уређаја за грејање.

За зграде са техничким подрумом и равним кровом користи се грејање са нижим ожичењем, у којем се водови за довод и одвод воде налазе испод уређаја за грејање.

Постоји и ожичење са "преврнутом" циркулацијом расхладне течности. У овом случају, повратни вод за довод топлоте се налази испод уређаја.

Према начину повезивања доводног вода са уређајима за грејање, системи са горњим ожичењем су подељени на шеме са двосмерним, једносмерним и преврнутим кретањем расхладне течности.

Пример израчунавања

Корекциони фактори у овом случају биће једнаки:

• К1 (двокоморни прозор са двоструким стаклом) = 1,0;
• К2 (зидови од дрвета) = 1,25;
• К3 (површина застакљења) = 1,1;
• К4 (на -25 ° Ц -1,1, а на 30 ° Ц) = 1,16;
• К5 (три спољна зида) = 1,22;
• К6 (топли поткровље одозго) = 0,91;
• К7 (висина просторије) = 1,0.

Као резултат, укупно топлотно оптерећење ће бити једнако: У случају када би се користила поједностављена метода прорачуна заснована на прорачуну топлотне снаге према површини, резултат би био потпуно другачији: Пример израчунавања топлотне снаге система грејања на видео снимку:

Обрачун радијатора грејања по површини

Увећани прорачун

Ако за 1 кв.м. површина захтева 100 В топлотне енергије, затим просторију од 20 м2. треба да добије 2.000 вати. Типичан осмоделни радијатор даје око 150 вати топлоте. Поделимо 2.000 са 150, добијамо 13 секција. Али ово је прилично увећан прорачун топлотног оптерећења.

Тачан прорачун

Тачан прорачун се врши према следећој формули: Кт = 100 В/м2. × С(соба) кв.м. × к1 × к2 × к3 × к4 × к5 × к6 × к7, где је:

• к1 - врста застакљивања: обична = 1,27; дупло = 1,0; троструко = 0,85;
• к2 - изолација зидова: слаба или одсутна = 1,27; зид постављен у 2 цигле = 1,0, модеран, висок = 0,85;
• к3 - однос укупне површине прозорских отвора према површини пода: 40% = 1,2; 30% = 1,1; 20% - 0,9; 10% = 0,8;
• к4 - минимална спољна температура: -35 Ц = 1,5; -25 Ц \у003д 1,3; -20 Ц = 1,1; -15 Ц \у003д 0,9; -10 Ц = 0,7;
• к5 - број спољних зидова у просторији: сва четири = 1,4, три = 1,3, угаона соба = 1,2, један = 1,2;
• к6 - тип рачунске собе изнад рачунске собе: хладно поткровље = 1,0, топло поткровље = 0,9, стамбена грејана соба = 0,8;
• к7 - висина плафона: 4,5 м = 1,2; 4,0 м = 1,15; 3,5 м = 1,1; 3,0 м = 1,05; 2,5 м = 1,3.

Модерни грејни елементи

Данас је изузетно ретко видети кућу у којој се грејање врши искључиво ваздушним изворима. То укључује електричне грејаче: грејаче вентилатора, радијаторе, ултраљубичасто зрачење, топлотне пушке, електричне камине, пећи.Најрационалније их је користити као помоћне елементе са стабилним главним системом грејања. Разлог њихове "мањиности" је прилично висока цена електричне енергије.

Главни елементи система грејања

Приликом планирања било које врсте система грејања, важно је знати да постоје опште прихваћене препоруке у вези са густином снаге коришћеног котла за грејање. Конкретно, за северне регионе земље, то је приближно 1,5 - 2,0 кВ, у централном - 1,2 - 1,5 кВ, у јужним - 0,7 - 0,9 кВ

У овом случају, пре израчунавања система грејања, да бисте израчунали оптималну снагу котла, користите формулу:

В цат. = С*Ш / 10.

Прорачун система грејања зграда, односно снаге котла, важан је корак у планирању стварања система грејања.

Важно је обратити посебну пажњу на следеће параметре:

• укупна површина свих просторија које ће бити прикључене на систем грејања - С;
• препоручена специфична снага котла (параметар у зависности од региона).

Претпоставимо да је потребно израчунати капацитет система грејања и снагу котла за кућу у којој је укупна површина просторија које треба загрејати С = 100 м2. Истовремено, узимамо препоручену специфичну снагу за централне регионе земље и уносимо податке у формулу. Добијамо:

В цат. \у003д 100 * 1,2 / 10 \у003д 12 кВ.

Прорачун снаге котла за грејање

Котао као део система грејања је дизајниран да надокнади губитак топлоте зграде.И такође, у случају система са два кола или када је котао опремљен котлом за индиректно грејање, за загревање воде за хигијенске потребе.

Котао са једним кругом загрева само расхладну течност за систем грејања

За одређивање снаге котла за грејање потребно је израчунати трошкове топлотне енергије куће кроз фасадне зидове и за загревање заменљиве ваздушне атмосфере унутрашњости.

Потребни су подаци о топлотним губицима у киловат-сатима дневно - у случају конвенционалне куће израчунате као пример, то су:

271.512 + 45.76 = 317.272 кВх,

Где: 271.512 - дневни губитак топлоте спољним зидовима; 45,76 - дневни губитак топлоте за загревање доводног ваздуха.

Сходно томе, потребна снага грејања котла ће бити:

317.272 : 24 (сати) = 13.22 кВ

Међутим, такав котао ће бити под стално високим оптерећењем, смањујући његов радни век. А у посебно мразним данима, пројектни капацитет котла неће бити довољан, јер ће се са високом температурном разликом између собне и спољашње атмосфере, топлотни губитак зграде нагло повећати.

Због тога није вредно изабрати котао према просечном прорачуну трошкова топлотне енергије - можда неће моћи да се носи са тешким мразом.

Било би рационално повећати потребну снагу котловске опреме за 20%:

13,22 0,2 ​​+ 13,22 = 15,86 кВ

Да бисте израчунали потребну снагу другог кола котла, који загрева воду за прање судова, купање и сл., потребно је поделити месечну потрошњу топлоте топлотних губитака „канализације“ са бројем дана у месецу и са 24 сати:

493,82: 30: 24 = 0,68 кВ

Према резултатима прорачуна, оптимална снага котла за пример викендице је 15,86 кВ за круг грејања и 0,68 кВ за круг грејања.

Почетни подаци за прорачун

У почетку, правилно планиран ток пројектовања и монтаже ће вас спасити од изненађења и непријатних проблема у будућности.

Приликом израчунавања топлог пода, потребно је поћи од следећих података:

• зидни материјал и карактеристике њиховог дизајна;
• величина собе у смислу;
• врста завршне обраде;
• дизајн врата, прозора и њихово постављање;
• распоред конструктивних елемената у плану.

Да бисте извршили компетентан дизајн, потребно је узети у обзир успостављени температурни режим и могућност његовог подешавања.

За груби прорачун, претпоставља се да 1 м2 система грејања мора надокнадити топлотне губитке од 1 кВ. Ако се коло грејања воде користи као додатак главном систему, онда мора покрити само део губитка топлоте

Постоје препоруке о температури близу пода, што обезбеђује угодан боравак у просторијама за различите намене:

• 29°Ц - стамбени простор;
• 33 ° Ц - купатило, собе са базеном и друге са високим индексом влажности;
• 35°С - хладне зоне (код улазних врата, спољних зидова итд.).

Прекорачење ових вредности подразумева прегревање и самог система и завршног премаза, праћено неизбежним оштећењем материјала.

Након прелиминарних прорачуна, можете одабрати оптималну температуру расхладне течности према вашим личним осећањима, одредити оптерећење круга грејања и купити опрему за пумпање која се савршено носи са стимулисањем кретања расхладне течности. Одабире се са маргином од 20% за брзину протока расхладне течности.

За загревање кошуљице са капацитетом већим од 7 цм потребно је доста времена.Стога, приликом уградње водоводних система, покушавају да не пређу наведену границу. Најпогоднији премаз за водене подове је подна керамика, испод паркета се због ултра ниске топлотне проводљивости не постављају топли подови.

У фази пројектовања треба одлучити да ли ће подно грејање бити главни снабдевач топлотом или ће се користити само као додатак грани радијаторског грејања. Од тога зависи удео губитака топлотне енергије који он мора да надокнади. Може се кретати од 30% до 60% са варијацијама.

Време загревања воденог пода зависи од дебљине елемената укључених у кошуљицу. Вода као носач топлоте је веома ефикасна, али сам систем је тешко инсталирати.