Design e design térmico do sistema de aquecimento - um passo obrigatório na regeneração de aquecimento doméstico. A principal tarefa de atividades de computação - definir os parâmetros ótimos do sistema de caldeira e radiador.
Concordo, à primeira vista pode parecer que a conduta do cálculo do aquecimento apenas pelo engenheiro. No entanto, não é tão difícil. Conhecer a sequência de ações, você começa a realizar os cálculos necessários.
O artigo apresenta em pormenor o procedimento para o cálculo e fornece todas as fórmulas necessárias. Para uma melhor compreensão, nós preparamos um exemplo de cálculos térmicos para uma casa particular.
Neste artigo:
- cálculo aquecimento térmico: ordem total
- Normas instalações modos de temperatura
- Cálculo da perda de calor na casa
- Determinando a potência da caldeira
- Características seleção de radiadores
- cálculo hidráulico de fornecimento de água
- cálculo térmico EXEMPLO
- Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
cálculo aquecimento térmico: ordem total
cálculo térmico clássico do sistema de aquecimento é um documento técnico consolidado, que inclui os métodos de cálculo incrementais padrão exigido.
Mas antes de estudar estes Cálculo dos parâmetros-chave necessárias para determinar o próprio conceito do sistema de aquecimento.
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Cálculos e design competente de circuitos de aquecimento independentes são necessários para a selecção de equipamento que pode aquecer a casa de uma determinada área
Os cálculos são feitos com um guia sobre os meses mais frios do ano, ou seja, para o período de carga máximo do sistema
Os cálculos de ter em conta as perdas que ocorrem através das aberturas de janela e de porta, bem como em toda a rua associado com o sistema de ventilação
Certifique-se de levar em conta o desempenho térmico de estruturas de construção, uma das tarefas que a retenção de calor é
sistema de aquecimento independente casas particulares devem lidar com o calor do ar que vem através das aberturas durante a ventilação e pelas portas abertas
A caldeira de um sistema de aquecimento independente devem lidar com o término da perda de calor. A sua capacidade deve permitir para manter a temperatura no edifício + 20º C
Depois de determinar a capacidade óptima da caldeira é seleccionado de acordo com os custos de eficiência da máquina e de funcionamento mais apropriados
Para sistemas com circulação forçada do líquido de arrefecimento cálculos hidráulicos realizada para escolher um diâmetro da bomba e tubo óptima
O propósito dos cálculos para aquecimento
Especificidade executar cálculos aquecimento
Contabilidade de perda de calor através das aberturas
Representando para isolamento térmico
consumo de calor para aquecer o ar que entra
Regras para a seleção da caldeira de aquecimento
a produtividade do equipamento
O circuito de aquecimento é forçado tipo
O sistema de aquecimento é caracterizada por alimentação forçada involuntário e remoção de calor no ambiente.
As principais tarefas de cálculo e desenho do sistema de aquecimento:
- determinar de forma mais confiável perda de calor;
- determinar a quantidade e as condições de utilização do líquido de arrefecimento;
- para seleccionar de forma precisa os elementos que geram o movimento de recuo e de calor.
Durante a construção sistema de aquecimento você deve inicialmente fazer uma coleção de vários dados sobre o quarto / edifício em que o sistema de aquecimento será usado. Depois de fazer o cálculo dos parâmetros térmicos do sistema, analisar os resultados de operações aritméticas.
podobirayut componentes do sistema de aquecimento com a compra subsequente em função dos dados obtidos, a instalação e colocação.
Aquecimento - um sistema multi-componente para assegurar a temperatura aprovado na sala / edifício. É uma parte separada da comunicação complexo de instalações de habitação modernos
É notável que este método permite o cálculo do calor suficiente para calcular com precisão a um grande número de variáveis, os quais descrevem especificamente futuro sistema de aquecimento.
Como resultado, cálculo térmico estarão disponíveis as seguintes informações:
- número de perdas de calor, caldeira de potência;
- número e o tipo de dissipador de calor para cada quarto separadamente;
- características hidráulicas do gasoduto;
- volume, a taxa de fluxo potência da bomba de calor.
cálculo térmico - não é um esboço teórico, mas resultados bastante precisos e válidos, que são recomendados para ser usado na prática na seleção dos componentes do sistema de aquecimento.
Normas instalações modos de temperatura
Antes de efectuar quaisquer cálculos das configurações do sistema, você deve pelo menos saber a ordem dos resultados esperados, bem como manter em características normalizadas disponíveis de alguns valores da tabela a ser substituído na fórmula ou orientar para eles.
Executar o cálculo de parâmetros com essas constantes podem ter a certeza da confiabilidade do parâmetro do sistema dinâmico ou permanente desejado.
Para salas para diversas aplicações, existem padrões de referência para condições de temperatura de instalações residenciais e não residenciais. Estas regras estão consagrados nos chamados gosts
Para aquecimento de um tal parâmetro global é a temperatura da sala, a qual deve ser constante independentemente da época do ano e as condições ambientes.
De acordo com os regulamentos de normas e regras sanitárias existem diferenças de temperatura em relação ao período de verão e inverno do ano. Para regime de temperatura ambiente no sistema de verão ar condicionado se encontra com o princípio do seu cálculo é estabelecido em detalhe em este artigo.
Mas a temperatura do ar ambiente no inverno é fornecido com aquecimento. Portanto, estamos interessante gama de temperaturas e os seus desvios de tolerância para a temporada de inverno.
A maioria dos regulamentos estipulam as seguintes faixas de temperatura que permitem que uma pessoa para ser confortável na sala.
Para instalações residenciais tipo de escritório área de 100 m2:
- 22-24 ° C - temperatura óptima;
- 1 ° C - variação admissível.
Melhoria para a área do tipo de escritório de 100 m2 a temperatura é de 21-23 ° C. Para os edifícios não residenciais, tais como faixas de temperatura industriais diferem dependendo das instalações do destino e normas de segurança estabelecidas.
temperatura ambiente confortável para cada pessoa "sua própria". Alguém que gosta de era muito quente no quarto, alguém confortável quando está frio na sala - é tudo bastante individuais
Com relação às instalações residenciais: apartamentos, casas particulares, mansões, etc... existem certos intervalos de temperatura que pode ser ajustada dependendo dos desejos dos residentes.
E ainda temos para instalações apartamentos e casas específica:
- 20-22 ° C - residencial, incluindo uma sala para crianças, uma tolerância de ± 2 ° C -
- 19-21 ° C - cozinha, casa de banho, tolerância de ± 2 ° C;
- 24-26 ° C - banheiro, chuveiro, piscina, tolerância ± 1 ° C;
- 16-18 ° C - corredores, corredores, escadas, armazenamento, tolerância de + 3 ° C
É importante notar que existem vários parâmetros-chave que afetam a temperatura na sala e que precisam ser guiados no cálculo sistema de aquecimento: humidade (40-60%), a concentração de oxigénio e dióxido de carbono no ar (250: 1), a velocidade de circulação do ar (0,13-0,25 m / s) e m. p.
Cálculo da perda de calor na casa
De acordo com a segunda lei da termodinâmica (física Escola) não há transferência espontânea de energia a partir de um menos aquecido a uma mini mais aquecido ou lente macro. Um caso particular desta lei é o "desejo" para criar um equilíbrio térmico entre os dois sistemas termodinâmicos.
Por exemplo, o primeiro sistema - ambiente com uma temperatura de -20 ° C, o segundo sistema - um edifício com uma temperatura interna de + 20 ° C. Este enganosa de acordo com a lei, os dois sistemas tenderá a equilibrar através da troca de energia. Isto irá ocorrer através das perdas de calor a partir do segundo sistema de arrefecimento e a primeira.
Podemos dizer que a temperatura ambiente depende da latitude em que a casa particular. Uma diferença de temperatura afecta a quantidade de perda de calor do edifício (+)
Sob o calor perdas significou uma liberação involuntária de calor (energia) a partir de um objeto (casa, apartamento). Para um apartamento comum, este processo não é tão "visíveis" em comparação com a casa particular porque o apartamento localizado no interior do edifício e "adjacente" para outros apartamentos.
Em uma casa privada através exteriores paredes, piso, telhado, janelas e portas em diferentes graus "out" calor.
Sabendo que a quantidade de calor para as condições meteorológicas mais adversas e as características destas condições, é possível calcular com precisão a potência de aquecimento.
Assim, a quantidade de perda de calor a partir de um edifício é calculado usando a seguinte fórmula:
Q = Qchão+ Qparede+ Qjanela+ Qtelhado+ Qporta+... + QEuonde
Qi - a quantidade de perda de calor da aparência uniforme da envolvente do edifício.
Cada componente da fórmula é calculada como:
Q = S *? T / Ronde
- Q - vazamento calor, V;
- S - a área do tipo particular de construção, q. m;
- AT - diferença de temperatura do ar ambiente e o ambiente interior, ° C;
- R - a resistência térmica de um tipo de construção especial, m2* ° C / watt.
O valor em si da resistência térmica para os materiais realmente existentes recomendado que tome a partir das tabelas de apoio.
Além disso, a resistência térmica pode ser obtida usando a seguinte relação:
R = d / konde
- R - a resistência térmica (m2* K) / W;
- k - coeficiente de condução térmica do material (W / m2* K);
- d - espessura do material, m.
Em casas mais velhos com fugas de calor húmido estrutura de telhado que ocorre através da parte superior do edifício, ou seja, o telhado e sótão. Implementação de medidas para isolamento de tecto ou isolamento de mansarda resolver este problema.
Se o espaço do sótão quente e telhado, a perda de calor total da casa pode ser significativamente reduzido
Na casa existem vários tipos de perda de calor através das rachaduras nas estruturas, ventilação, exaustor, abrindo portas e janelas. Mas ter em conta o seu volume não faz sentido, porque eles são não mais do que 5% do número total de perda de calor grande.
Determinando a potência da caldeira
Em apoio da diferença de temperatura entre a ambiente e a temperatura dentro da casa requer um sistema de aquecimento autónomo que mantém a temperatura desejada em cada sala de uma casa particular.
A base do sistema de aquecimento são os diferentes tipos de caldeiras: Líquidos ou sólidos combustível, elétrico ou a gás.
A caldeira - uma unidade de aquecimento central que gera calor. A principal característica é a capacidade da caldeira, ou seja, a taxa de conversão da quantidade de calor por unidade de tempo.
O cálculo da carga térmica no aquecimento obter a saída nominal exigida da caldeira.
Para o normal quarto saída apartamento caldeira é calculado através da densidade de área e poder:
Pcaldeira= (Squarto* Pespecífico)/10onde
- Squarto- Área total do espaço aquecido;
- Pudellnaya- a densidade de energia no que diz respeito às condições climáticas.
Mas esta fórmula não leva em conta a perda de calor, o que é suficiente em uma casa particular.
Há uma relação diferente, que leva em conta este parâmetro:
Pcaldeira= (Qperda* S) / 100onde
- Pcaldeira- Saída de caldeira;
- Qperda- perda de calor;
- S - área aquecida.
A potência estimada da caldeira deve ser aumentada. O estoque é necessário se você planeja usar a caldeira para aquecimento de água para a casa de banho e cozinha.
A maioria das casas particulares de aquecimento é recomendado para se esqueça de usar um tanque de expansão em que o fornecimento do líquido de arrefecimento para ser armazenado. Cada casa particular na necessidade de abastecimento com água quente
A fim de proporcionar a fonte de alimentação da caldeira na última fórmula é necessário adicionar um fator de segurança K:
Pcaldeira= (Qperda* S * K) / 100onde
K - vai ser igual a 1,25, isto é, a capacidade da caldeira calculados será aumentado por 25%.
Assim, a potência da caldeira fornece a capacidade de manter a temperatura do ar nos quartos de construção reguladoras, e tem um volume inicial e adicional de água quente no edifício.
Características seleção de radiadores
componentes padrão fornecem radiadores de calor indoor são, sistema de painel de piso "quente", convectores e similares. D. As partes mais comuns do sistema de aquecimento têm radiadores.
dissipador de calor - um projeto oco especial do tipo modular de liga com alta emissividade. É feita a partir de aço, alumínio, ferro fundido, cerâmica, e outros ligas. princípio radiador ações é reduzida a radiação de energia a partir do líquido de arrefecimento no espaço da sala através das "pétalas".
Alumínio e radiador bimetálico substituiu as pilhas de ferro fundido maciças. Facilidade de produção, alta calor, projeto bem sucedido e design tornou uma ferramenta popular e comum para a radiação de calor na sala
Existem várias técnicas cálculo radiadores no quarto. A lista abaixo das maneiras de ser classificadas em ordem crescente de precisão.
Variantes da computação:
- por área. N = (S * 100) / C, onde N - número de secções, S - Área (m2), C - a secções de transferência de calor do radiador (W, tomadas a partir do passaporte ou um certificado no produto), 100 W - o número do fluxo de calor requerido para o aquecimento 1m2 (Valor empírico). Surge a pergunta: como levar em conta a altura do teto da sala?
- em volume. N = (S * H * 41) / C, em que N, S, C - semelhante. H - altura da sala 41 W - o número do fluxo de calor requerido para o aquecimento 1m3 (Valor empírico).
- a partir dos coeficientes. N = (100 * S * * K1 K2 k3 * K4 * * * K5 k6 K7 *) / C, em que N, S, C, e 100 - semelhante. K1 - contabilização do número de câmeras na janela painel da sala, k2 - isolamento térmico das paredes, K3 - a relação entre a área de janelas para área útil, K4 - menos da média a temperatura na semana mais fria do Inverno, K5 - o número das paredes exteriores da sala (que é "para fora" na rua), K6 - o tipo de instalações de topo, K7 - altura teto.
Esta é a versão mais precisa de calcular o número de seções. Naturalmente, o arredondamento dos resultados dos cálculos fracionários é sempre realizado para o próximo número inteiro.
cálculo hidráulico de fornecimento de água
Claro, "pintura" o cálculo do calor para aquecimento pode não ser completa sem calcular as características tais como volume e velocidade do líquido de arrefecimento. Na maioria dos casos, o líquido de refrigeração realiza água regular no estado de agregação líquido ou gasoso.
O volume real do líquido de arrefecimento é recomendado para contar através do somatório de todas as cavidades no sistema de aquecimento. Ao usar um único circuito da caldeira - é a melhor opção. Na aplicação do sistema de aquecimento dupla caldeira é necessário considerar os custos de água quente para fins domésticos sanitárias e outros
Cálculo do volume de água aquecida caldeira de duplo circuito para fornecer ocupantes com água quente e aquecimento do fluido de arrefecimento, É feito através da adição do volume interno do circuito de aquecimento e as reais necessidades dos utilizadores na aquecida água.
O volume de água quente no sistema de aquecimento é calculado pela fórmula:
W = k * Ponde
- W - volume de transportador de calor;
- P - a potência de aquecimento da caldeira;
- k - relação de potência (número de galões por unidade de potência é igual a 13,5, intervalo - 10-15 L).
Como resultado, a fórmula final é como se segue:
W = 13,5 * P
velocidade do líquido de arrefecimento - Final sistema de aquecimento estimativa dinâmica que caracteriza a taxa de circulação de fluido no sistema.
Este valor ajuda a avaliar o tipo e diâmetro da tubulação:
V = (0,86 * P * μ) / ATonde
- P - Saída de caldeira;
- μ - a eficiência da caldeira;
- AT - a diferença de temperatura entre o fluxo de água e de retorno da água fornecida.
Utilizando os métodos acima cálculo hidráulicoÉ capaz de obter os reais parâmetros, que são a "fundação" do futuro do sistema de aquecimento.
cálculo térmico EXEMPLO
Como exemplo, o cálculo térmico de estoque é uma casa térrea normal com quatro quartos sala, cozinha, casa de banho, um "jardim de inverno" e arrecadação.
Fundam de monolítica laje de betão armado (20 cm), paredes exteriores - betão (25 cm) de gesso, cimento - a sobreposição das vigas de madeira, telhado - metal e de lã mineral (10 cm)
Denotamos os parâmetros iniciais da casa, necessários para os cálculos.
dimensões de construção:
- altura do piso - 3 m;
- Uma caixa pequena da frente e de trás do edifício em 1470 * 1420 milímetros;
- grande fachada janela 2080 * 1420 milímetros;
- porta de entrada de 2000 * 900 milímetros;
- a parte de trás da porta (acesso ao terraço) 2000 1400 * (700 + 700) mm.
A largura total de 9,5 metros de construção2, Comprimento 16 m2. só vai ser aquecido salas de estar (4 unid.), um banheiro e uma cozinha.
Para um cálculo preciso da perda de calor para as paredes da área das paredes externas é necessário subtrair a área de janelas e portas - é um tipo diferente com a sua resistência térmica do material
Começamos com o cálculo da área de material homogêneo:
- Área - 152 m2;
- área de telhado - 180 m2Tendo em conta a altura do sótão de 1,3 m e a largura da execução - 4 m;
- Área da janela - * 1,47 * 3 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 m2;
- área porta - 2 * 0.9 + 2 * 2 * 1.4 = 7.4 m2.
A área das paredes exteriores será igual a 51 * 3-9.22-7.4 = 136,38 m2.
Nós voltamos para o cálculo das perdas de calor em cada material:
- Qchão= S * AT * k / d = 152 * 20 * 0,2 / 1,7 = 357,65 W;
- Qtelhado= 180 * 40 * 0,1 / 0,05 = 14400 W;
- Qjanela= 9,22 * 40 * 0.36 / 0.5 = 265,54 W;
- Qportas= 7,4 * 40 * 0.15 / 0.75 = 59,2 Watts;
e Qparede equivalente a 136,38 * 40 * 0.25 / 0.3 = 4546. A soma de toda a perda de calor será 19628.4 watts.
Como resultado, calcula-se a potência de aquecimento: Pcaldeira= Qperda* Sotapliv_komnat* K / = 19628,4 * 100 (10,4 + 10,4 + 13,5 + 27,9 + 14,1 + 7,4) * 1,25 / 100 = 19628,4 * 83,7 * 1,25 / 100 = 20536,2 = 21 kW.
Calculando o número de seções proizvedom radiadores para um dos quartos. Para todos os outros cálculos são semelhantes. Por exemplo, um quarto canto (canto esquerdo inferior do circuito) de área de 10,4 m2.
Assim, N = (100 * * K1 K2 k3 * K4 * * * K5 k6 K7 *) / C = (100 * 10,4 * 1,0 * 1,0 * 0,9 * 1,3 * 1,2 * 1,0 * 1,05) /180=8.5176=9.
Para este quarto radiador de aquecimento 9 precisa para aquecer secções de transferência de 180 watts.
Procede-se ao cálculo montante no sistema de refrigeração - W = 13,5 * p = 13.5 * 21 = 283,5 litros. Por isso, a velocidade do fluxo será: V = (0,86 * P * μ) / AT = (0,86 * 21000 * 0,9) /20=812.7 l.
Como resultado, uma revolução completa de todo o volume do líquido de arrefecimento no sistema será equivalente a 2,87 vezes em uma hora.
Seleção de artigos sobre cálculos térmicos ajudarão a determinar os parâmetros exatos dos elementos do sistema de aquecimento:
- Cálculo do sistema de aquecimento de uma casa privada: regras e exemplos de cálculo
- cálculo térmica do edifício: e especificidade de fórmula realizar computações + exemplos práticos
Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
cálculo simples do sistema de aquecimento de casas particulares é apresentada da seguinte visão:
Todas as nuances e de edifícios de calor métodos comuns de erro de cálculo são mostrados abaixo:
Outra opção para calcular o vazamento de calor em uma casa típica privada:
Este vídeo fala sobre as características da circulação de transportador de energia para aquecimento das casas:
cálculo térmica do sistema de aquecimento é individual, é necessário realizar de forma competente e com precisão. O cálculo mais preciso para ser feita, menos terá que pagar os proprietários de uma casa de campo em operação.
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