Thermische verwarmingssysteem berekening: het principe van belastingsberekening

Ontwerp en thermische ontwerp van het verwarmingssysteem - een verplichte stap in de regeneratie van huisbrandolie. De belangrijkste taak van de computer activiteiten - het bepalen van de optimale parameters van de ketel en radiator-systeem.

Mee eens, op het eerste gezicht lijkt het misschien dat het gedrag van de berekening van de verwarming alleen door de ingenieur. Echter, niet zo moeilijk. Het kennen van de opeenvolging van handelingen, krijg je om de nodige berekeningen uit te voeren.

Het artikel geeft in detail de procedure voor de berekening en bevat alle benodigde formules. Voor een beter begrip, hebben we een voorbeeld van de thermische berekeningen voorbereid op een prive-woning.

Thermische verwarming berekening: totaalorder

Klassieke thermische berekening van het verwarmingssysteem is een geconsolideerde technisch document dat de vereiste standaard incrementele berekeningsmethoden omvat.

Maar voordat het bestuderen van deze berekening van de belangrijkste parameters die nodig zijn om het concept zelf van de verwarmingsinstallatie te bepalen.

Het verwarmingssysteem wordt gekenmerkt door onwillekeurige geforceerde toevoer en afvoer van warmte in de kamer.

De belangrijkste taken van berekening en het ontwerp van de verwarmingsinstallatie:

• meest betrouwbare warmteverlies te bepalen;
• bepalen de hoeveelheid en de gebruiksvoorwaarden van de koelvloeistof;
• nauwkeurig selecteert de elementen genereren terugslag beweging en warmte.

Tijdens de bouw verwarmingssysteem moet je in eerste instantie te maken een verzameling van verschillende gegevens over de kamer / gebouw waar de verwarmingsinstallatie zal worden gebruikt. Na het doen van de berekening van de thermische parameters van het systeem, de resultaten analyseren van rekenkundige bewerkingen.

podobirayut componenten van het verwarmingssysteem met daarop volgende aankoop op basis van de verkregen gegevens, de installatie en inbedrijfstelling.

Opmerkelijk is dat deze werkwijze het mogelijk maakt de berekening van voldoende warmte om nauwkeurig berekenen van een groot aantal variabelen, die specifiek beschrijven toekomstige verwarmingssysteem.

Als gevolg hiervan zal de thermische berekening beschikken over de volgende informatie:

• aantal warmteverliezen vermogen boiler;
• aantal en type koellichaam voor elke kamer afzonderlijk;
• hydraulische eigenschappen van de pijpleiding;
• volume, de stroomsnelheid Warmte pompvermogen.

Thermische berekening - het is niet een theoretisch overzicht, maar vrij nauwkeurig en geldige resultaten, die worden aanbevolen in de praktijk om te worden gebruikt bij de selectie van verwarming systeemcomponenten.

Normen temperatuur modes lokalen

Voor het uitvoeren van de berekeningen van de systeeminstellingen, moet je op zijn minst weten de volgorde van de verwachte resultaten, maar ook blijven in verkrijgbaar gestandaardiseerd kenmerken van bepaalde tabelwaarden worden gesubstitueerd in de formule of oriënteren voor hen.

Het uitvoeren van de parameterberekening deze constanten kunnen zeker zijn van de betrouwbaarheid van de gewenste dynamische of permanent systeemparameter.

Voor het verwarmen van een dergelijke globale parameter de temperatuur van de kamer, die onafhankelijk van het jaargetijde en de omgevingsomstandigheden constant moet zijn.

Volgens de reglementen van sanitaire normen en regels zijn er verschillen in temperatuur met betrekking tot de zomer en winter periode van het jaar. Voor kamer temperatuur regime in de zomer air-conditioning systeem voldoet aan het principe van de berekening wordt in detail beschreven in dit artikel.

Maar de kamer lucht temperatuur in de winter is voorzien van verwarming. Dus we zijn interessant bereik van temperaturen en hun tolerantie afwijkingen voor het winterseizoen.

De meeste regels bepalen de volgende temperatuur bereiken die toestaan ​​dat een persoon om comfortabel in de kamer.

Voor residentiële gebouwen kantoor type 100 m²:

• 22-24 ° C - optimale temperatuur;
• 1 ° C - Toegestane variatie.

Verbetering voor kantoor-achtige oppervlakte van 100 m² de temperatuur 21-23 ° C Voor niet-residentiële gebouwen, zoals industriële temperatuur varieert verschillen afhankelijk van de bestemming terrein en gevestigde veiligheidsnormen.

Met betrekking tot de residentiële gebouwen: appartementen, particuliere huizen, herenhuizen, etc... er bepaalde minimum- die kunnen worden aangepast aan de wensen van de bewoners.

En toch hebben we voor het specifieke terrein appartementen en huizen:

• 20-22 ° C - woningen, met inbegrip van een kinderkamer, een tolerantie van ± 2 ° C -
• 19-21 ° C - keuken, toilet, tolerantie ± 2 ° C;
• 24-26 ° C - badkamer, douche, zwembad, tolerantie ± 1 ° C;
• 16-18 ° C - gangen, gangen, trappenhuizen, opslag, tolerantie van + 3 ° C

Het is belangrijk op te merken dat er een aantal belangrijke parameters die de temperatuur in de kamer en die behoefte invloed te laten leiden in de berekening Verwarmingssysteem vochtigheidsgraad (40-60%), de concentratie van zuurstof en kooldioxide in de lucht (250: 1), de snelheid van luchtbeweging (0,13-0,25 m / s) en m. p.

Berekening van het warmteverlies in het huis

Volgens de tweede wet van de thermodynamica (School Natuurkunde) is er geen spontane overdracht van energie van een minder verwarmd tot een meer verwarmde mini of macro lens. Een bijzonder geval van deze wet is de "wens" naar een thermisch evenwicht tussen de twee thermodynamische systemen te creëren.

Bijvoorbeeld, het eerste systeem - omgeving met een temperatuur van -20 ° C, het tweede systeem - een gebouw met een inwendige temperatuur van + 20 ° C Dit misleidend volgens de wet, zullen de twee systemen hebben de neiging om in evenwicht te brengen door middel van energie-uitwisseling. Dit gebeurt via de warmteverliezen uit de tweede koelsysteem en de eerste.

Onder de warmteverliezen betekende een onvrijwillige vrijlating van warmte (energie) van een object (huis, appartement). Voor een gewoon appartement, dit proces is niet zo "zichtbaar" in vergelijking met de prive-woning, omdat het appartement zich in het gebouw en "aangrenzend" aan andere appartementen.

In een privé-huis via buitenmuren, vloer, dak, ramen en deuren in verschillende mate "out" warmte.

Het kennen van de hoeveelheid warmte voor de meest ongunstige weersomstandigheden en de kenmerken van deze voorwaarden, is het mogelijk om nauwkeurig te berekenen het verwarmingsvermogen.

Aldus wordt de hoeveelheid warmteverlies van een gebouw berekend volgens de volgende formule:

Q = Q_vloer+ Q_wand+ Q_venster+ Q_dak+ Q_deur+... + Q_ikwaarin

Qi - het bedrag van warmteverlies van de uniforme uitstraling van het gebouw envelop.

Elke component van de formule wordt berekend:

Q = S * AT / Rwaarin

• Q - warmtelek, V;
• S - het gebied van het specifieke constructie, q. m;
• AT - omgevingslucht temperatuurverschil en het binnenklimaat, ° C;
• R - warmteweerstand van een bepaald constructietype, m²* ° C / Watt.

De waarde zelf van de warmteweerstand van de werkelijk bestaande materialen aanbevolen van de ondersteunende tafel te nemen.

Bovendien kan de warmteweerstand worden verkregen door de volgende relatie:

R = d / kwaarin

• R - warmteweerstand (m²* K) / W;
• k - warmtegeleidingscoëfficiënt van het materiaal (W / m²* K);
• d - dikte van het materiaal, m.

In oudere huizen met vochtige dakstructuur warmtelek optreedt door het bovenste deel van het gebouw, namelijk het dak en zolder. Uitvoering van maatregelen ter plafondisolatie of isolatie van mansardedak dit probleem op te lossen.

In het huis zijn er verschillende soorten van warmteverlies door de scheuren in structuren, ventilatie, afzuigkap, het openen van deuren en ramen. Maar rekening houden met hun volume heeft geen zin, want ze zijn niet meer dan 5% van het totale aantal belangrijke warmteverlies.

Bepalen van het vermogen van de verwarmingsketel

Ter ondersteuning van het temperatuurverschil tussen de omgeving en de temperatuur in het huis vereist een autonoom verwarmingssysteem dat de gewenste temperatuur in elke kamer van een woonhuis handhaaft.

De basis van het verwarmingssysteem zijn de verschillende types van boilers: Vloeistoffen of vaste brandstof, elektriciteit of gas.

De ketel - een centrale verwarmingseenheid die warmte opwekt. Het belangrijkste kenmerk is het vermogen boiler, namelijk de omzetting van de hoeveelheid warmte per tijdseenheid.

De berekening van de thermische belasting van de verwarmings- verkrijgen van de vereiste nominale vermogen van de ketel.

Voor normale-kamerappartement vermogen van de ketel wordt berekend door het gebied en de vermogensdichtheid:

P_boiler= (S_kamer* P_specifiek)/10waarin

• S_kamer- Totale oppervlakte van verwarmde ruimte;
• P_udellnaya- vermogensdichtheid met betrekking tot de klimatologische omstandigheden.

Maar deze formule houdt geen rekening met het warmteverlies, wat genoeg is in een privéwoning.

Er is een andere verhouding, waarin deze parameter houdt rekening met:

P_boiler= (Q_verlies* S) / 100waarin

• P_boiler- boiler uitgang;
• Q_verlies- warmteverlies;
• S - verwarmde ruimte.

De geschatte vermogen van de ketel moet worden verhoogd. De voorraad is nodig als je van plan bent om de ketel te gebruiken voor het verwarmen van water voor de badkamer en keuken.

Om voeding van de ketel te verschaffen in de laatste formule moet een veiligheidsfactor K voegen:

P_boiler= (Q_verlies* S * K) / 100waarin

K - gelijk zijn aan 1,25, dat wil zeggen dat de berekende ketelinhoud verhoogd met 25%.

Zo is de kracht van de ketel biedt de mogelijkheid om de luchttemperatuur in de regulerende gebouw kamers te behouden, en hebben een basisopleiding als een aanvullende hoeveelheid warm water in het gebouw.

Features selectie van radiatoren

Standaard componenten zorgen voor indoor warmtestralers zijn panel systeem "warme" vloer, convectoren en dergelijke. D. De meest voorkomende onderdelen van het verwarmingssysteem zijn voorzien van radiatoren.

Koellichaam - een speciale hol van het modulaire type legering met een hoge emissiviteit. Het is gemaakt van staal, aluminium, gietijzer, keramiek en andere legeringen. acties radiator principe wordt verlaagd tot energiestraling van het koelmiddel in de ruimte van de kamer door de "blaadjes".

Er zijn verschillende technieken berekenen van radiatoren in de kamer. De onderstaande lijst van de manieren om te sorteren in volgorde van toenemende precisie.

Varianten van de computer:

1. per gebied. N = (S * 100) / C, waarbij N - aantal secties, S - Area (m²) C - een warmteoverdracht radiator secties (W uit het paspoort of een certificaat in het product), 100 W - het nummer van de warmtestroom vereist voor verwarmen 1m² (Empirische waarde). De vraag rijst: hoe rekening te houden met de hoogte van het plafond van de ruimte?
2. door volume. N = (S * H ​​* 41) / C, waarbij N, S, C - soortgelijke. H - hoogte van de ruimte 41 W - het nummer van de warmtestroom vereist voor verwarmen 1m³ (Empirische waarde).
3. van de coëfficiënten. N = (100 * S * * k1 k2 k3 k4 * * * * * k7 k5 k6) / C, waarbij N, S, C en 100 - soortgelijke. K1 - boekhouding van het aantal camera's in de ruit van de kamer, K2 - thermische isolatie van muren, K3 - de verhouding van het oppervlak van de ramen aan vloeroppervlak, K4 - gemiddelde minus de temperatuur in de koudste week van de winter, K5 - het nummer van de buitenste muren van de kamer (dat is "out" op straat), K6 - de aard van de top faciliteiten, K7 - hoogte plafond.

Dit is de meest accurate versie van de berekening van het aantal secties. Natuurlijk, de afronding van de fractionele rekenresultaten wordt altijd naar de volgende eenheid uitgevoerd.

Hydraulische berekening van de watervoorziening

Natuurlijk kan "schilderen" de berekening van warmte voor het verwarmen niet volledig zonder berekening van de eigenschappen zoals volume en snelheid koelmiddel zijn. In de meeste gevallen, het koelmiddel voert regelmatig water in vloeibare of gasvormige aggregatietoestand.

Berekening van de hoeveelheid verwarmd water boiler dubbele kringloop inzittenden te voorzien van warm water en het verwarmen van het koelmiddel, Het wordt gemaakt door toevoeging van het inwendige volume van het verwarmingscircuit en de werkelijke behoeften van de gebruikers in de verwarmde water.

De hoeveelheid warm water in het verwarmingsysteem wordt berekend met de formule:

W = k * Pwaarin

• w - hoeveelheid warmtedrager;
• P - het verwarmingsvermogen van de ketel;
• k - vermogensverhouding (aantal liters per eenheid vermogen gelijk aan 13,5, range - 15/10 L).

Dientengevolge, de uiteindelijke voeding is als volgt:

W = 13,5 * P

koelvloeistof velocity - Finale dynamische schatting verwarmingssysteem dat de snelheid van vloeistofcirculatiesysteem in het karakteristiek is.

Deze waarde helpt om het type en de diameter van de pijpleiding beoordelen:

V = (0,86 * P * μ) / ATwaarin

• P - boiler uitgang;
• μ - het rendement van de ketel;
• AT - het temperatuurverschil tussen de toegevoerde water en retourtemperatuur.

Met de bovenstaande methoden hydraulische berekeningenHet is in staat om de echte parameters, die de "stichting" van de toekomst van het verwarmingssysteem zijn te krijgen.

VOORBEELD thermische berekeningen

Als voorbeeld, de thermische berekening van de voorraad is een gewone één-verdiepingen tellend huis met vier woonkamers, keuken, badkamer, een "wintertuin" en berging.

We noteren de initiële parameters van het huis, die nodig zijn voor de berekeningen.

Gebouw afmetingen:

• vloerhoogte - 3 m;
• Een kleine doos voor- en achterzijde van het gebouw in 1470 * 1420 mm;
• groot raam gevel 2080 * 1420mm;
• toegangsdeur 2000 * 900 mm;
• de achterkant van de deur (toegang tot het terras) 2000 * 1400 (700 + 700) mm.

De totale breedte van 9,5 meter van de bouw², Lengte 16 m². Wordt alleen verwarmd woonkamers (4 stuks.), Een badkamer en een keuken.

We beginnen met de berekening van de oppervlakte van homogeen materiaal:

• vloeroppervlak - 152 m²;
• Dakoppervlak - 180 m²Rekening houdend met de hoogte van de zolder 1,3 m en breedte van de run - 4 m;
• Venstergebied - * 1,47 * 3 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 m²;
• Deuroppervlak - 0,9 + 2 * 2 * 2 * 1,4 = 7,4 m².

Het gebied van de buitenmuren gelijk aan 51 * 3-9.22-7.4 = 136,38 m bedragen².

We wenden tot de berekening van de warmteverliezen in elk materiaal:

• Q_vloer= S * AT * k / d = 152 * 20 * 0,2 / 1,7 = 357,65 W;
• Q_dak= 180 * 40 * 0,1 / 0,05 = 14400 W;
• Q_venster= 9,22 * 40 * 0,36 / 0,5 = 265,54 W;
• Q_deuren= * 40 * 7,4 0,15 / 0,75 = 59,2 Watt;

en Q_wand gelijk aan 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4546. De som van alle warmteverlies zal 19.628,4 watt.

Als gevolg daarvan berekenen we de warmteafgifte: P_boiler= Q_verlies* S_{otapliv_komnat}* K / = 19.628,4 * 100 (10,4 + 10,4 + 13,5 + 27,9 + 14,1 + 7,4) * 1,25 / 100 = 19.628,4 * 83,7 * 1,25 / 100 = 20.536,2 = 21 kW.

Berekening van het aantal radiatoren proizvedom secties voor een van de kamers. Voor alle andere berekeningen zijn vergelijkbaar. Bijvoorbeeld, een ruimtehoek (linksonder schakeling) oppervlak van 10,4 m2.

Derhalve N = (100 * * k1 k2 k3 k4 * * * * * k7 k5 k6) / C = (100 * 10,4 * 1,0 * 1,0 * 0,9 * 1,3 * 1,2 * 1,0 * 1,05) /180=8.5176=9.

Om dit verwarmingslichaam 9 nodig om de overdracht secties te verwarmen 180 watt.

Wij tot de hoeveelheid berekeningen in het koelsysteem - W = 13,5 * 13,5 * P = 21 = 283,5 liter. Derhalve zal de stroomsnelheid worden: V = (0,86 * P * μ) / AT = (0,86 * 21000 * 0,9) /20=812.7 l.

Dientengevolge zal een volledige omwenteling van de hoeveelheid koelvloeistof in het systeem gelijk aan 2,87 keer per uur.

Selectie van artikelen over de thermische berekeningen zal helpen bij het bepalen van de exacte parameters van de elementen van de verwarmingsinstallatie:

1. Berekening van de verwarmingsinstallatie van een woonhuis: regels en rekenvoorbeelden
2. Thermische berekening van het gebouw: en specificiteit met formule uitvoeren van berekeningen + praktijkvoorbeelden

Conclusies en nuttige video's op het onderwerp

Eenvoudige berekening van het verwarmingssysteem voor particuliere woningen wordt gepresenteerd in het volgende overzicht:

Alle subtiliteiten en gemeenschappelijke methoden misrekening warmte gebouwen worden hieronder weergegeven:

Een andere optie voor het berekenen van de warmte lekkage in een typisch woonhuis:

Deze video vertelt over de kenmerken van de verspreiding van energiedrager voor het verwarmen van woningen:

Thermische berekening van het verwarmingssysteem individu, is het noodzakelijk om competent en nauwkeurig uit te voeren. Hoe meer precieze berekening te maken, des te minder zal moeten de eigenaren van een landhuis te betalen in werking is.

Je hebt ervaring in thermische ontwerp van het verwarmingssysteem? Of vragen over het onderwerp? Gelieve te delen uw mening en reacties achterlaten. de feedback unit Hieronder bevindt.