Pengiraan pemanasan air: formula, peraturan, contoh pelaksanaan

Menggunakan air sebagai penyejuk dalam sistem pemanasan adalah salah satu pilihan yang paling popular untuk menyediakan rumah anda dengan panas pada musim sejuk. Anda hanya perlu merancang dengan betul dan kemudian menyelesaikan pemasangan sistem. Jika tidak, pemanasan tidak akan berkesan dengan kos bahan bakar yang tinggi, yang, anda lihat, sangat tidak menarik dengan harga tenaga hari ini.

Adalah mustahil untuk mengira pemanasan air secara bebas (selanjutnya disebut CBO) tanpa menggunakan program khusus, kerana pengiraan menggunakan ungkapan kompleks, yang nilainya tidak dapat ditentukan menggunakan kalkulator konvensional. Dalam artikel ini, kami akan menganalisis secara terperinci algoritma untuk melakukan pengiraan, memberikan formula yang berlaku, dengan mempertimbangkan perjalanan pengiraan menggunakan contoh tertentu.

Bahan tambahan akan dilengkapi dengan tabel dengan nilai dan petunjuk rujukan yang diperlukan semasa pengiraan, foto tematik dan video di mana contoh pengiraan yang jelas dengan menggunakan program ditunjukkan.

Pengiraan keseimbangan haba perumahan

Untuk pengenalan pemasangan pemanasan, di mana air bertindak sebagai bahan peredaran, pertama sekali perlu dibuat tepat pengiraan hidraulik.

Semasa membangun, melaksanakan apa-apa jenis sistem pemanasan, perlu mengetahui keseimbangan haba (selepas ini - TB). Mengetahui kekuatan haba untuk mengekalkan suhu di dalam bilik, anda boleh memilih peralatan yang tepat dan mengagihkan muatannya dengan betul.

Pada musim sejuk, bilik mengalami kerugian haba tertentu (selepas ini - TP). Sebilangan besar tenaga melalui elemen penutup dan bukaan pengudaraan. Perbelanjaan yang tidak signifikan adalah untuk penyusupan, pemanasan objek, dll.

TP bergantung pada lapisan yang terdiri daripada struktur penutup (selepas ini - OK). Bahan binaan moden, khususnya penebat, rendah pekali kekonduksian terma (selanjutnya disebut CT), disebabkan oleh itu lebih sedikit haba dikeluarkan melalui mereka. Untuk rumah dengan kawasan yang sama, tetapi dengan struktur OK yang berbeza, kos haba akan berbeza.

Selain menentukan TP, penting untuk mengira TB rumah. Indikator tersebut tidak hanya mengambil kira jumlah tenaga yang keluar dari bilik, tetapi juga jumlah kekuatan yang diperlukan untuk mengekalkan tahap tertentu di rumah.

Hasil yang paling tepat diberikan oleh program khusus yang dirancang untuk pembina. Terima kasih kepada mereka, adalah mungkin untuk mengambil kira lebih banyak faktor yang mempengaruhi TP.

Sebilangan besar haba meninggalkan ruangan melalui dinding, lantai, bumbung, paling sedikit - melalui pintu, bukaan tingkap

Dengan ketepatan yang tinggi, anda boleh mengira TP kediaman menggunakan formula.

Jumlah penggunaan haba rumah dikira dengan persamaan:

Q = Q_ok + Q_v,

Di mana Q_ok - jumlah haba yang keluar dari bilik melalui OK; Q_v - kos pengudaraan termal.

Kerugian melalui pengudaraan diambil kira jika udara yang memasuki bilik mempunyai suhu yang lebih rendah.

Pengiraan biasanya mengambil kira OK, memasuki satu sisi jalan. Ini adalah dinding luaran, lantai, bumbung, pintu dan tingkap.

TP Umum Q_ok sama dengan jumlah TP setiap OK, iaitu:

Q_ok = ∑Q_st + ∑Q_okn + ∑Q_dv + ∑Q_ptl + ∑Q_pl,

Di mana:

• Q_st - nilai dinding TP;
• Q_okn - Tingkap TP;
• Q_dv - Pintu TP;
  
• Q_ptl - siling TP;
  
• Q_pl - Lantai TP.

Sekiranya lantai atau siling mempunyai struktur yang tidak sama di seluruh kawasan, maka TP dikira untuk setiap laman web secara berasingan.

Pengiraan kehilangan haba melalui OK

Untuk pengiraan, maklumat berikut diperlukan:

• struktur dinding, bahan yang digunakan, ketebalannya, CT;
• suhu luar pada musim sejuk lima hari yang sangat sejuk di bandar;
• Kawasan OK;
• orientasi OK;
• Suhu rumah yang disyorkan pada musim sejuk.

Untuk mengira TP, anda perlu mencari jumlah rintangan terma R_ok. Untuk melakukan ini, ketahui rintangan haba R₁, R₂, R₃, ..., R_n setiap lapisan OK.

Pekali R_n dikira dengan formula:

Rn = B / k,

Dalam formula: B - ketebalan lapisan OK dalam mm, k - CT setiap lapisan.

Jumlah R dapat ditentukan oleh ungkapan:

R = ∑R_n

Pengilang pintu dan tingkap biasanya menunjukkan pekali R dalam pasport ke produk, jadi tidak perlu menghitungnya secara berasingan.

Rintangan haba tingkap tidak dapat dikira, kerana data teknikal sudah mengandung maklumat yang diperlukan, yang mempermudah pengiraan TP

Formula umum untuk mengira TP hingga OK adalah seperti berikut:

Q_ok = ∑S × (t_vnt - t_nar) × R × l,

Dalam ungkapan:

• S - kawasan OK, m²;
• t_vnt - suhu bilik yang diingini;
• t_nar - suhu udara luar;
• R - pekali rintangan, dikira secara berasingan atau diambil dari pasport produk;
• l - pekali penambahbaikan dengan mengambil kira orientasi dinding berbanding dengan titik kardinal.

Pengiraan TB membolehkan anda memilih peralatan dengan kapasiti yang diperlukan, yang menghilangkan kemungkinan kekurangan haba atau kelebihannya. Kekurangan tenaga haba dikompensasikan dengan meningkatkan aliran udara melalui pengudaraan, lebihan - dengan memasang peralatan pemanasan tambahan.

Kos pengudaraan termal

Formula umum untuk mengira TP pengudaraan adalah seperti berikut:

Q_v = 0.28 × L_n × p_vnt × c × (t_vnt - t_nar),

Pemboleh ubah mempunyai makna berikut dalam ungkapan:

• L_n - kos udara masuk;
• hlm_vnt - ketumpatan udara pada suhu tertentu di dalam bilik;
• c - muatan haba udara;
• t_vnt - suhu di rumah;
• t_nar - suhu udara luar.

Sekiranya pengudaraan dipasang di bangunan, maka parameter L_n diambil dari ciri teknikal peranti. Sekiranya tidak ada pengudaraan, maka penunjuk standard pertukaran udara khusus sama dengan 3 m diambil³ sejam.

Berdasarkan ini, L_n dikira dengan formula:

L_n = 3 × S_pl,

Dalam ungkapan S_pl - luas lantai.

2% daripada semua kehilangan haba diambil kira oleh penyusupan, 18% - melalui pengudaraan. Sekiranya ruangan itu dilengkapi dengan sistem pengudaraan, maka TP melalui pengudaraan diambil kira dalam pengiraan, dan penyusupan tidak diambil kira.

Seterusnya, hitung ketumpatan udara p_vnt pada suhu tertentu t_vnt.

Anda boleh melakukannya dengan formula:

hlm_vnt = 353 / (273 + t_vnt),

Kapasiti haba tentu c = 1.0005.

Sekiranya pengudaraan atau penyusupan tidak teratur, terdapat retakan atau lubang di dinding, maka pengiraan TP melalui lubang harus dipercayakan kepada program khas.

Dalam artikel kami yang lain, kami memberikan terperinci contoh pengiraan kejuruteraan haba bangunan dengan contoh dan formula khusus.

Contoh pengiraan keseimbangan haba

Pertimbangkan sebuah rumah setinggi 2,5 m, lebar 6 m dan panjang 8 m, yang terletak di kota Okha di Wilayah Sakhalin, di mana termometer termometer turun hingga -29 darjah dalam jangka masa 5 hari yang sangat sejuk.

Sebagai hasil pengukuran, suhu tanah diatur menjadi +5. Suhu yang disyorkan di dalam struktur ialah +21 darjah.

Adalah lebih mudah untuk melukis gambar rajah rumah di atas kertas, yang menunjukkan bukan hanya panjang, lebar dan tinggi bangunan, tetapi juga orientasi relatif terhadap titik-titik kardinal, serta lokasi, dimensi tingkap dan pintu

Dinding rumah yang dimaksudkan terdiri daripada:

• bata dengan ketebalan B = 0,51 m, CT k = 0,64;
• bulu mineral B = 0,05 m, k = 0,05;
• Muka B = 0,09 m, k = 0,26.

Semasa menentukan k, lebih baik menggunakan jadual yang ditunjukkan di laman web pengeluar, atau mencari maklumat dalam pasport teknikal produk.

Mengetahui kekonduksian terma, adalah mungkin untuk memilih bahan yang paling berkesan dari sudut penebat haba. Berdasarkan jadual di atas, sangat disarankan untuk menggunakan kepingan bulu mineral dan polistirena yang diperluas dalam pembinaan

Lantai terdiri daripada lapisan berikut:

• Plat OSB B = 0.1 m, k = 0.13;
• bulu mineral B = 0,05 m, k = 0,047;
• lapisan simen B = 0,05 m, k = 0,58;
• busa polistirena B = 0,06 m, k = 0,043.

Tidak ada ruang bawah tanah di rumah, dan lantai mempunyai struktur yang sama di seluruh kawasan.

Siling terdiri daripada lapisan:

• kepingan drywall B = 0,025 m, k = 0,21;
• penebat B = 0,05 m, k = 0,14;
• papak bumbung B = 0,05 m, k = 0,043.

Rumah ini hanya mempunyai 6 tingkap dua bilik dengan kaca I dan argon. Dari pasport teknikal untuk produk tersebut diketahui bahawa R = 0.7. Windows mempunyai dimensi 1.1x1.4 m.

Pintu mempunyai dimensi 1x2.2 m, penunjuk R = 0.36.

Langkah # 1 - pengiraan kehilangan haba dinding

Dinding di seluruh kawasan terdiri daripada tiga lapisan. Pertama, kita mengira jumlah rintangan haba mereka.

Mengapa menggunakan formula:

R = ∑R_n,

dan ungkapan:

R_n = B / k

Memandangkan maklumat awal, kami mendapat:

R_st = 0.51/0.64 + 0.05/0.05 + 0.09/0.26 = 0.79 +1 + 0.35 = 2.14

Setelah mempelajari R, kita dapat mula mengira TP dinding utara, selatan, timur dan barat.

Faktor tambahan mengambil kira keunikan lokasi dinding berbanding dengan titik kardinal. Biasanya, "angin naik" terbentuk di bahagian utara semasa cuaca sejuk, akibatnya TP di sisi ini akan lebih tinggi daripada yang lain

Kami mengira luas tembok utara:

S_sev.sten = 8 × 2.5 = 20

Kemudian, menggantikan formula Q_ok = ∑S × (t_vnt - t_nar) × R × l dan memandangkan l = 1.1, kita mendapat:

Q_sev.sten = 20 × (21 + 29) × 1.1 × 2.14 = 2354

Kawasan Tembok Selatan S_yuch.st = S_sev.st = 20.

Tidak ada tingkap atau pintu terpasang di dinding, oleh itu, dengan pekali l = 1, kami memperoleh TP berikut:

Q_yuch.st = 20 × (21 +29) × 1 × 2.14 = 2140

Untuk dinding barat dan timur, pekali l = 1.05. Oleh itu, anda dapat mengetahui jumlah luas dinding ini, iaitu:

S_zap.st + S_vost.st = 2 × 2.5 × 6 = 30

6 tingkap dan satu pintu dibina di dinding. Kami mengira jumlah luas tingkap dan pintu S:

S_okn = 1.1 × 1.4 × 6 = 9.24

S_dv = 1 × 2.2 = 2.2

Tentukan dinding S tidak termasuk tingkap dan pintu S:

S_{vost + zap} = 30 – 9.24 – 2.2 = 18.56

Kami mengira jumlah TP dinding timur dan barat:

Q_{vost + zap} =18.56 × (21 +29) × 2.14 × 1.05 = 2085

Setelah menerima hasilnya, kami mengira jumlah haba yang keluar melalui dinding:

Qst = Q_sev.st + Q_yuch.st + Q_{vost + zap} = 2140 + 2085 + 2354 = 6579

Jumlah TP dinding adalah 6 kW.

Langkah # 2 - mengira tingkap dan pintu TP

Tingkap terletak di dinding timur dan barat, oleh itu, ketika mengira pekali l = 1.05. Telah diketahui bahawa struktur semua struktur adalah sama dan R = 0.7.

Dengan menggunakan nilai kawasan di atas, kami mendapat:

Q_okn = 9.24 × (21 +29) × 1.05 × 0.7 = 340

Mengetahui bahawa untuk pintu R = 0.36, dan S = 2.2, kami menentukan TP mereka:

Q_dv = 2.2 × (21 +29) × 1.05 × 0.36 = 42

Akibatnya, panas 340 W keluar melalui tingkap, dan 42 W melalui pintu.

Langkah # 3 - menentukan TP lantai dan siling

Jelas, luas siling dan lantai akan sama, dan dikira seperti berikut:

S_pol = S_ptl = 6 × 8 = 48

Kami mengira jumlah ketahanan haba lantai, dengan mengambil kira strukturnya.

R_pol = 0.1/0.13 + 0.05/0.047 + 0.05/0.58 + 0.06/0.043 = 0.77 + 1.06 + 0.17 + 1.40 = 3.4

Mengetahui bahawa suhu tanah t_nar= + 5 dan dengan mengambil kira pekali l = 1, kami mengira lantai Q:

Q_pol = 48 × (21 – 5) × 1 × 3.4 = 2611

Secara bulat, kita dapati bahawa kehilangan haba lantai adalah kira-kira 3 kW.

Dalam pengiraan TP, perlu mengambil kira lapisan yang mempengaruhi penebat haba, misalnya, konkrit, papan, bata, pemanas, dll.

Tentukan rintangan haba siling R_ptl dan Q:

• R_ptl = 0.025/0.21 + 0.05/0.14 + 0.05/0.043 = 0.12 + 0.71 + 0.35 = 1.18
• Q_ptl = 48 × (21 +29) × 1 × 1.18 = 2832

Ini menunjukkan bahawa hampir 6 kW keluar melalui siling dan lantai.

Langkah # 4 - kirakan TP pengudaraan

Pengudaraan dalaman diatur, dikira dengan formula:

Q_v = 0.28 × L_n × p_vnt × c × (t_vnt - t_nar)

Berdasarkan ciri teknikal, pemindahan haba tertentu adalah 3 meter padu per jam, iaitu:

L_n = 3 × 48 = 144.

Untuk mengira ketumpatan, kami menggunakan formula:

hlm_vnt = 353 / (273 + t_vnt).

Suhu bilik yang dikira ialah +21 darjah.

Pengudaraan TP tidak dikira jika sistem dilengkapi dengan alat pemanasan udara

Menggantikan nilai yang diketahui, kami memperoleh:

hlm_vnt = 353/(273+21) = 1.2

Kami menggantikan angka yang diperoleh dalam formula di atas:

Q_v = 0.28 × 144 × 1.2 × 1.005 × (21  – 29) = 2431

Diberi TP untuk pengudaraan, jumlah Q bangunan adalah:

Q = 7000 + 6000 + 3000 = 16000.

Menukar kepada kW, kita memperoleh kehilangan haba total 16 kW.

Ciri-ciri pengiraan CBO

Setelah menemui penunjuk TP, mereka meneruskan pengiraan hidraulik (selepas ini - GR).

Berdasarkannya, maklumat diperoleh pada petunjuk berikut:

• diameter paip yang optimum, yang apabila tekanan turun, dapat melewati sejumlah penyejuk;
• aliran penyejuk di kawasan tertentu;
• kelajuan air;
• nilai ketahanan.

Sebelum memulakan pengiraan, untuk mempermudah pengiraan, mereka menggambarkan gambarajah spasial sistem di mana semua elemennya disusun selari antara satu sama lain.

Rajah menunjukkan sistem pemanasan dengan pendawaian atas, pergerakan penyejuk adalah jalan buntu

Pertimbangkan peringkat utama pengiraan pemanasan air.

GR cincin peredaran utama

Metodologi pengiraan GR didasarkan pada anggapan bahawa di semua kenaikan dan cawangan perbezaan suhu adalah sama.

Algoritma pengiraan adalah seperti berikut:

1. Dalam rajah yang ditunjukkan, dengan mengambil kira kehilangan haba, beban haba dikenakan pada alat pemanasan, riser.
2. Berdasarkan skema, pilih cincin peredaran utama (selepas ini - HCC). Keistimewaan cincin ini adalah bahawa di dalamnya tekanan peredaran per unit panjang cincin mengambil nilai paling sedikit.
3. HCC dibahagikan kepada beberapa bahagian dengan penggunaan haba yang berterusan. Untuk setiap bahagian menunjukkan bilangan, beban termal, diameter dan panjang.

Dalam sistem tiub tunggal menegak, cincin yang dilalui oleh riser yang paling banyak dimuat ketika air mengalir pada jalan buntu atau sepanjang arus yang dilalui diambil sebagai fcc. Kami bercakap dengan lebih terperinci mengenai menghubungkan cincin peredaran dalam sistem tiub tunggal dan memilih yang utama dalam artikel seterusnya. Kami secara berasingan memperhatikan urutan pengiraan, menggunakan contoh khusus untuk kejelasan.

Dalam sistem menegak jenis dua paip, fcc melewati alat pemanasan bawah, yang mempunyai beban maksimum semasa pergerakan air buntu atau yang berkaitan

Dalam sistem mendatar jenis tiub tunggal, fcc mesti mempunyai tekanan peredaran terendah dan satuan panjang cincin. Untuk sistem dengan peredaran semula jadi Keadaannya serupa.

Dengan penambah GR sistem menegak jenis tiub tunggal, aliran naik, aliran boleh laras aliran, yang mempunyai nod bersatu dalam komposisi mereka, dianggap sebagai litar tunggal. Untuk penaik dengan bahagian penutup, pemisahan dibuat, dengan mempertimbangkan pengedaran air di saluran paip setiap nod instrumen.

Penggunaan air di laman web tertentu dikira dengan formula:

G_kont = (3.6 × Q_kont × β₁ × β₂) / ((t_r - t₀) × c)

Dalam ungkapan, aksara abjad mengambil makna berikut:

• Q_kont - beban haba litar;
• β_1, β₂ - pekali jadual tambahan dengan mengambil kira pemindahan haba di dalam bilik;
• c - muatan haba air ialah 4.187;
• t_r - suhu air di saluran bekalan;
• t₀ - suhu air di garisan pemulangan.

Setelah menentukan diameter dan jumlah air, perlu diketahui kelajuan pergerakannya dan nilai rintangan R. Semua pengiraan dilakukan dengan mudah menggunakan program khas.

GH cincin peredaran sekunder

Selepas GR cincin utama, tekanan pada gelang peredaran kecil yang terbentuk melalui riser terdekatnya ditentukan, dengan mengambil kira bahawa kerugian tekanan boleh berbeza tidak lebih dari 15% dengan kebuntuan dan tidak lebih dari 5% dengan yang melewati.

Sekiranya tidak dapat mengaitkan kehilangan tekanan, pasang mesin cuci pendikit, yang diameternya dikira menggunakan kaedah perisian.

Pengiraan bateri radiator

Mari kembali ke rancangan rumah yang terletak di atas. Melalui pengiraan, didapati 16 kW tenaga diperlukan untuk mengekalkan keseimbangan haba. Di rumah ini terdapat 6 premis untuk pelbagai tujuan - ruang tamu, bilik mandi, dapur, bilik tidur, koridor, ruang masuk.

Berdasarkan dimensi struktur, anda dapat mengira isipadu V:

V = 6 × 8 × 2.5 = 120 m³

Seterusnya, anda perlu mencari jumlah kuasa terma per m³. Untuk melakukan ini, Q mesti dibahagi dengan jumlah yang dijumpai, iaitu:

P = 16000/120 = 133 W per m³

Seterusnya, anda perlu menentukan berapa banyak kuasa haba yang diperlukan untuk satu bilik. Dalam rajah, luas setiap bilik telah dikira.

Tentukan kelantangan:

• bilik mandi – 4.19×2.5=10.47;
• ruang tamu – 13.83×2.5=34.58;
• dapur – 9.43×2.5=23.58;
• bilik tidur – 10.33×2.5=25.83;
• koridor – 4.10×2.5=10.25;
• lorong – 5.8×2.5=14.5.

Dalam pengiraan, anda juga perlu mempertimbangkan bilik di mana tidak ada bateri pemanasan, misalnya koridor.

Koridor dipanaskan secara pasif, haba akan masuk ke dalamnya kerana peredaran udara termal semasa pergerakan orang, melalui pintu, dll.

Tentukan jumlah haba yang diperlukan untuk setiap bilik, kalikan isipadu bilik dengan penunjuk R.

Kami mendapat kuasa yang diperlukan:

• untuk bilik mandi - 10.47 × 133 = 1392 W;
• untuk ruang tamu - 34.58 × 133 = 4599 W;
• untuk dapur - 23.58 × 133 = 3136 W;
• untuk bilik tidur - 25.83 × 133 = 3435 W;
• untuk koridor - 10.25 × 133 = 1363 W;
• untuk lorong - 14.5 × 133 = 1889 W.

Kami meneruskan pengiraan bateri radiator. Kami akan menggunakan radiator aluminium, yang tingginya 60 cm, daya pada suhu 70 ialah 150 watt.

Kami mengira bilangan bateri radiator yang diperlukan:

• bilik mandi – 1392/150=10;
• ruang tamu – 4599/150=31;
• dapur – 3136/150=21;
• bilik tidur – 3435/150=23;
• lorong – 1889/150=13.

Jumlah yang diperlukan: 10 + 31 + 21 + 23 + 13 = 98 bateri radiator.

Laman web kami juga mempunyai artikel lain di mana kami meneliti secara terperinci prosedur untuk melakukan pengiraan termal sistem pemanasan, pengiraan langkah demi langkah kekuatan radiator dan paip pemanasan. Dan jika sistem anda menganggap kehadiran lantai yang hangat, anda perlu melakukan pengiraan tambahan.

Semua masalah ini dibahas dengan lebih terperinci dalam artikel berikut:

• Pengiraan termal sistem pemanasan: cara mengira beban pada sistem dengan betul
• Pengiraan radiator pemanasan: cara mengira bilangan dan kuasa bateri yang diperlukan
• Pengiraan isipadu paip: prinsip pengiraan dan peraturan pengiraan dalam liter dan meter padu
• Cara membuat pengiraan lantai yang hangat menggunakan contoh sistem air
• Pengiraan paip untuk pemanasan bawah lantai: jenis paip, kaedah dan langkah meletakkan + pengiraan aliran

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut

Dalam video tersebut anda dapat melihat contoh mengira pemanasan air, yang dilakukan melalui program Valtec:

Pengiraan hidraulik dilakukan dengan menggunakan program khas yang menjamin ketepatan pengiraan yang tinggi, dengan mengambil kira semua nuansa reka bentuk.

Adakah anda pakar dalam mengira sistem pemanasan menggunakan air sebagai penyejuk dan ingin menambah artikel kami dengan formula berguna, berkongsi rahsia profesional?

Atau mungkin anda ingin menumpukan pada pengiraan tambahan atau menunjukkan ketidaktepatan dalam pengiraan kami? Sila tulis komen dan cadangan anda di blok di bawah artikel.