Kā pašam aprēķināt privātmājas apkures sistēmu

Ūdens padeves hidrauliskais aprēķins

Protams, apkurei paredzētā siltuma aprēķināšanas “attēlu” nevar pabeigt, ja netiek aprēķinātas tādas īpašības kā dzesēšanas šķidruma tilpums un ātrums. Vairumā gadījumu dzesēšanas šķidrums ir parasts ūdens šķidrā vai gāzveida agregācijas stāvoklī.

Dzesēšanas šķidruma faktisko tilpumu ieteicams aprēķināt, summējot visus apkures sistēmas dobumus. Izmantojot vienas ķēdes katlu, tas ir labākais risinājums. Lietojot apkures sistēmā divkontūru katlus, jāņem vērā karstā ūdens patēriņš higiēnas un citiem sadzīves nolūkiem.

Ar divkontūru katlu uzsildītā ūdens apjoma aprēķins, lai nodrošinātu iedzīvotājus ar karsto ūdeni un sildītu dzesēšanas šķidrumu, tiek veikts, summējot apkures loka iekšējo tilpumu un lietotāju faktiskās vajadzības pēc apsildāmā ūdens.

Karstā ūdens daudzumu apkures sistēmā aprēķina pēc formulas:

W=k*P, kur

• W ir siltumnesēja tilpums;
• P ir apkures katla jauda;
• k ir jaudas koeficients (litru skaits uz jaudas vienību ir 13,5, diapazons ir 10-15 litri).

Rezultātā galīgā formula izskatās šādi:

W=13,5*P

Dzesēšanas šķidruma ātrums ir galīgais apkures sistēmas dinamiskais novērtējums, kas raksturo šķidruma cirkulācijas ātrumu sistēmā.

Šī vērtība palīdz novērtēt cauruļvada veidu un diametru:

V=(0,86*P*μ)/∆T, kur

• P - katla jauda;
• μ – katla efektivitāte;
• ∆T ir temperatūras starpība starp pieplūdes un atgaitas ūdeni.

Izmantojot iepriekš minētās hidrauliskā aprēķina metodes, būs iespējams iegūt reālus parametrus, kas ir nākotnes apkures sistēmas “pamats”.

Katla jaudas noteikšana

Lai uzturētu temperatūras starpību starp vidi un temperatūru mājas iekšienē, nepieciešama autonoma apkures sistēma, kas uztur vēlamo temperatūru katrā privātmājas telpā.

Apkures sistēmas pamatā ir dažāda veida katli: šķidrais vai cietais kurināmais, elektriskais vai gāzes.

Katls ir apkures sistēmas centrālais mezgls, kas ražo siltumu. Katla galvenā īpašība ir tā jauda, ​​proti, siltuma daudzuma konversijas ātrums laika vienībā.

Pēc siltuma slodzes aprēķināšanas apkurei iegūstam nepieciešamo katla nominālo jaudu.

Parastajam daudzistabu dzīvoklim katla jaudu aprēķina pēc platības un īpatnējās jaudas:

R_katls=(S_telpas*R_specifisks)/10, kur

• S_telpas- apsildāmās telpas kopējā platība;
• R_specifisks– īpatnējā jauda attiecībā pret klimatiskajiem apstākļiem.

Bet šī formula neņem vērā siltuma zudumus, kas privātmājā ir pietiekami.

Ir vēl viena attiecība, kas ņem vērā šo parametru:

R_katls=(Q_zaudējumiem*S)/100, kur

• R_katls– katla jauda;
• J_zaudējumiem- siltuma zudumi;
• S - apsildāmā platība.

Katla nominālā jauda ir jāpalielina. Rezerve nepieciešama, ja katlu plānots izmantot ūdens sildīšanai vannas istabai un virtuvei.

Lielākajā daļā privātmāju apkures sistēmu ieteicams izmantot izplešanās tvertni, kurā tiks uzglabāta dzesēšanas šķidruma padeve. Katrai privātmājai ir nepieciešama karstā ūdens apgāde

Lai nodrošinātu katla jaudas rezervi, pēdējai formulai jāpievieno drošības koeficients K:

R_katls=(Q_zaudējumiem*S*K)/100, kur

K - būs vienāds ar 1,25, tas ir, katla projektētā jauda tiks palielināta par 25%.

Tādējādi apkures katla jauda ļauj uzturēt standarta gaisa temperatūru ēkas telpās, kā arī nodrošināt sākotnējo un papildu karstā ūdens daudzumu mājā.

Apkures sistēmas siltuma jaudas aprēķins

Apkures sistēmas siltuma jauda ir siltuma daudzums, kas mājā jāģenerē komfortablai dzīvei aukstajā sezonā.

Mājas siltuma aprēķins

Pastāv saistība starp kopējo apkures platību un katla jaudu. Tajā pašā laikā katla jaudai jābūt lielākai vai vienādai ar visu apkures ierīču (radiatoru) jaudu.Standarta siltumtehnikas aprēķins dzīvojamām telpām ir šāds: 100 W jauda uz 1 m² apsildāmās platības plus 15 - 20% no rezerves.

Apkures ierīču (radiatoru) skaita un jaudas aprēķins jāveic katrai telpai atsevišķi. Katram radiatoram ir noteikta siltuma jauda. Sekciju radiatoros kopējā jauda ir visu izmantoto sekciju jaudas summa.

Vienkāršās apkures sistēmās pietiek ar iepriekšminētajām jaudas aprēķināšanas metodēm. Izņēmums ir ēkas ar nestandarta arhitektūru, kurām ir lielas stikla platības, augsti griesti un citi papildu siltuma zudumu avoti. Šajā gadījumā būs nepieciešama detalizētāka analīze un aprēķins, izmantojot reizināšanas koeficientus.

Termotehniskais aprēķins ņemot vērā mājas siltuma zudumus

Siltuma zudumu aprēķins mājās jāveic katrai telpai atsevišķi, ņemot vērā logus, durvis un ārsienas.

Sīkāk siltuma zudumu datiem tiek izmantoti šādi dati:

• Sienu, pārklājumu biezums un materiāls.
• Jumta konstrukcija un materiāls.
• Pamatu veids un materiāls.
• Stiklojuma veids.
• Grīdas seguma veids.

Lai noteiktu apkures sistēmas minimālo nepieciešamo jaudu, ņemot vērā siltuma zudumus, varat izmantot šādu formulu:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, kur:

Qt ir telpas siltuma slodze.

V ir apsildāmās telpas tilpums (platums × garums × augstums), m³.

ΔT ir starpība starp āra gaisa temperatūru un vēlamo iekštelpu temperatūru, °C.

K ir ēkas siltuma zudumu koeficients.

860 - koeficienta pārvēršana kWh.

Ēkas K siltuma zudumu koeficients ir atkarīgs no konstrukcijas veida un telpas izolācijas:

K	Konstrukcijas veids
3 — 4	Māja bez siltumizolācijas ir vienkāršota konstrukcija vai konstrukcija no gofrētas metāla loksnes.
2 — 2,9	Māja ar zemu siltumizolāciju - vienkāršota ēkas konstrukcija, viens ķieģeļu mūris, vienkāršota logu un jumta konstrukcija.
1 — 1,9	Vidēja izolācija — standarta konstrukcija, dubultā ķieģeļu mūris, maz logu, standarta jumts.
0,6 — 0,9	Augsta siltumizolācija - uzlabota konstrukcija, siltinātas ķieģeļu sienas, maz logu, siltināta grīda, kvalitatīvs siltumizolēts jumta pīrāgs.

Starpība starp āra gaisa temperatūru un nepieciešamo iekštelpu temperatūru ΔT tiek noteikta, balstoties uz konkrētajiem laika apstākļiem un nepieciešamo komforta līmeni mājā. Piemēram, ja āra temperatūra ir -20 °C, bet iekšpusē plānota +20 °C, tad ΔT = 40 °C.

Siltuma zudumu aprēķins mājās

Šie dati būs nepieciešami, lai noteiktu apkures sistēmas, t.i., apkures katla, nepieciešamo jaudu un katra radiatora siltuma jaudu atsevišķi. Lai to izdarītu, varat izmantot mūsu tiešsaistes siltuma zudumu kalkulatoru. Tie ir jāaprēķina katrai mājas telpai, kurai ir ārsiena.

Pārbaude. Katras telpas aprēķinātie siltuma zudumi tiek dalīti ar tā kvadratūru un iegūstam īpatnējo siltuma zudumu W/kv.m. Parasti tie svārstās no 50 līdz 150 W/kv. m. Ja jūsu skaitļi ļoti atšķiras no norādītajiem, iespējams, ir pieļauta kļūda. Vislielākie siltuma zudumi ir augšējā stāva telpām, kam seko pirmā stāva siltuma zudumi un vismazākie tie ir vidējo stāvu telpās.

Pārskats par programmām hidrauliskajiem aprēķiniem

Būtībā jebkurš ūdens sildīšanas sistēmu hidrauliskais aprēķins tiek uzskatīts par sarežģītu inženiertehnisko uzdevumu. Lai to atrisinātu, ir izstrādātas vairākas programmatūras pakotnes, kas atvieglo šādas procedūras ieviešanu.

Varat mēģināt veikt apkures sistēmas hidraulisko aprēķinu Excel apvalkā, izmantojot gatavas formulas. Tomēr var rasties šādas problēmas:

• Liela kļūda. Daudzos gadījumos kā apkures sistēmu hidrauliskā aprēķina piemērs tiek ņemtas vienas vai divu cauruļu shēmas. Atrast tādus pašus aprēķinus kolektoram ir problemātiski;
• Lai pareizi ņemtu vērā pretestību cauruļvada hidraulikas ziņā, ir nepieciešami atsauces dati, kas veidlapā nav pieejami. Tie ir jāmeklē un jāievada papildus.

Oventrop CO

Vienkāršākā un skaidrākā programma siltumtīkla hidrauliskajam aprēķinam. Intuitīvs interfeiss un elastīgi iestatījumi var palīdzēt ātri tikt galā ar neredzamajiem datu ievades mirkļiem. Kompleksa pirmās uzstādīšanas laikā var rasties nelielas problēmas. Jums būs jāievada visi sistēmas parametri, sākot no paša caurules materiāla un beidzot ar sildelementu izvietojumu.

Tas izceļas ar iestatījumu elastību, spēju veikt visvienkāršāko siltumapgādes hidraulisko aprēķinu gan jaunam siltumtīklam, gan vecā modernizācijai. Tas izceļas no aizstājējiem ar labu grafisko interfeisu.

Instal-Therm HCR

Programmatūras pakotne ir aprēķināta profesionālai pretestībai apkures sistēmas hidraulikas ziņā. Bezmaksas versijai ir daudz kontrindikāciju. Izmantošanas joma ir siltumapgādes projektēšana lielās sabiedriskās un rūpnieciskās ēkās.

Praktiskos apstākļos privāto dzīvokļu un māju autonomai siltumapgādei ne vienmēr tiek veikts hidrauliskais aprēķins. Tomēr tas var izraisīt apkures sistēmas darbības pasliktināšanos un tās sastāvdaļu - sildītāju, cauruļu un katla - ātru bojājumu. Lai no tā izvairītos, ir nepieciešams savlaicīgi aprēķināt sistēmas parametrus un salīdzināt tos ar faktiskajiem turpmākai siltumapgādes darbības optimizācijai.

HERZ C.O.

To raksturo iestatījumu elastība, iespēja veikt vienkāršotu apkures hidraulisko aprēķinu gan jaunai siltumapgādes sistēmai, gan vecās sistēmas modernizācijai. Atšķiras no analogiem ar ērtu grafisko interfeisu.

Cirkulācijas sūkņa izvēles iezīmes

Sūknis tiek izvēlēts pēc diviem kritērijiem:

1. Sūknētā šķidruma daudzums, izteikts kubikmetros stundā (m³/h).
2. Galva izteikta metros (m).

Ar spiedienu viss ir vairāk vai mazāk skaidrs - tas ir augstums, līdz kuram šķidrums jāpaceļ un tiek mērīts no zemākā līdz augstākajam punktam vai līdz nākamajam sūknim, ja projektā paredzēts vairāk nekā viens.

Izplešanās tvertnes tilpums

Ikviens zina, ka šķidrumam karsējot ir tendence palielināties. Lai apkures sistēma neizskatītos pēc bumbas un neplūst pa visām šuvēm, ir izplešanās tvertne, kurā tiek savākts no sistēmas izspiestais ūdens.

Kādu tilpumu vajadzētu iegādāties vai izgatavot tvertni?

Tas ir vienkārši, zinot ūdens fiziskās īpašības.

Aprēķinātais dzesēšanas šķidruma tilpums sistēmā tiek reizināts ar 0,08. Piemēram, 100 litru dzesēšanas šķidrumam izplešanās tvertnes tilpums būs 8 litri.

Parunāsim par sūknētā šķidruma daudzumu sīkāk.

Ūdens patēriņu apkures sistēmā aprēķina pēc formulas:

G = Q / (c * (t2 - t1)), kur:

• G - ūdens patēriņš apkures sistēmā, kg / s;
• Q ir siltuma daudzums, kas kompensē siltuma zudumus, W;
• c - ūdens īpatnējā siltumietilpība, šī vērtība ir zināma un vienāda ar 4200 J / kg * ᵒС (ņemiet vērā, ka citiem siltumnesējiem ir sliktāki rādītāji salīdzinājumā ar ūdeni);
• t2 ir sistēmā ieplūstošā dzesēšanas šķidruma temperatūra, ᵒС;
• t1 ir dzesēšanas šķidruma temperatūra pie sistēmas izejas, ᵒС;

Ieteikums! Ērtai uzturēšanās nodrošināšanai siltumnesēja temperatūras deltai pie ieplūdes atveres jābūt 7-15 grādiem. Grīdas temperatūra "siltās grīdas" sistēmā nedrīkst būt augstāka par 29ᵒ C. Tāpēc jums pašiem būs jāizdomā, kāda veida apkure mājā tiks ierīkota: vai būs baterijas, “siltā grīda” vai vairāku veidu kombinācija.

Šīs formulas rezultāts sniegs dzesēšanas šķidruma plūsmas ātrumu laika sekundē, lai papildinātu siltuma zudumus, pēc tam šis rādītājs tiek pārvērsts stundās.

Padoms! Visticamāk, temperatūra darbības laikā mainīsies atkarībā no apstākļiem un sezonas, tāpēc labāk ir nekavējoties pievienot šim rādītājam 30% no rezerves.

Apsveriet aprēķinātā siltuma daudzuma rādītāju, kas nepieciešams siltuma zudumu kompensēšanai.

Iespējams, tas ir vissarežģītākais un svarīgākais kritērijs, kas prasa inženierzinātnes, kurām jāpieiet atbildīgi.

Ja šī ir privātmāja, indikators var svārstīties no 10-15 W / m² (šādi rādītāji ir raksturīgi "pasīvajām mājām") līdz 200 W / m² vai vairāk (ja tā ir plāna siena bez izolācijas vai tā ir nepietiekama) .

Praksē būvniecības un tirdzniecības organizācijas par pamatu ņem siltuma zudumu rādītāju - 100 W / m².

Ieteikums: Aprēķiniet šo rādītāju konkrētai mājai, kurā tiks ierīkota vai rekonstruēta apkures sistēma. Lai to izdarītu, tiek izmantoti siltuma zudumu kalkulatori, savukārt sienu, jumtu, logu un grīdu zudumi tiek aprēķināti atsevišķi. Šie dati ļaus noskaidrot, cik daudz siltuma māja fiziski atdod videi konkrētā reģionā ar saviem klimatiskajiem režīmiem.

Mēs reizinām aprēķināto zaudējumu skaitli ar mājas platību un pēc tam aizstājam to ūdens patēriņa formulā.

Tagad jums vajadzētu risināt tādu jautājumu kā ūdens patēriņš daudzdzīvokļu mājas apkures sistēmā.

Siltuma zudumu un apkures katla aprēķins mājas apkurei tiešsaistē

Ar mūsu privātmājas apkures aprēķināšanas kalkulatora palīdzību jūs varat viegli uzzināt nepieciešamo katla jaudu, lai uzsildītu savu mājīgo "ligzdu".

Kā jūs atceraties, lai aprēķinātu siltuma zudumu ātrumu, jums jāzina vairākas mājas galveno sastāvdaļu vērtības, kas kopā veido vairāk nekā 90% no kopējiem zaudējumiem. Jūsu ērtībām esam pievienojuši kalkulatoram tikai tos laukus, kurus varat aizpildīt bez īpašām zināšanām:

• stiklojums;
• siltumizolācija;
• logu un grīdas laukuma attiecība;
• ārējā temperatūra;
• sienu skaits, kas vērstas uz ārpusi;
• kura telpa atrodas virs aprēķinātās;
• telpas augstums;
• telpas platība.

Pēc tam, kad ir iegūta mājas siltuma zudumu vērtība, tiek ņemts korekcijas koeficients 1,2, lai aprēķinātu nepieciešamo katla jaudu.

Kā strādāt ar kalkulatoru

Atcerieties, ka, jo biezāks ir stiklojums un labāka siltumizolācija, jo mazāka apkures jauda būs nepieciešama.

Lai iegūtu rezultātus, jums jāatbild uz šādiem jautājumiem:

1. Izvēlieties kādu no piedāvātajiem stiklojuma veidiem (trīskāršu vai dubultstiklu, parasto dubultstiklu).
2. Kā jūsu sienas ir izolētas? Cieta bieza izolācija no pāris slāņiem minerālvates, putupolistirola, EPPS ziemeļiem un Sibīrijai. Varbūt jūs dzīvojat Centrālajā Krievijā un jums pietiek ar vienu izolācijas slāni. Vai arī jūs esat viens no tiem, kas ceļ māju dienvidu reģionos, un viņam ir piemērots dubults dobs ķieģelis.
3. Kāda ir jūsu loga un grīdas platības attiecība, %. Ja jūs nezināt šo vērtību, tad to aprēķina ļoti vienkārši: sadaliet grīdas laukumu ar loga laukumu un reiziniet ar 100%.
4. Ievadiet minimālo ziemas temperatūru pāris sezonām un noapaļojiet uz augšu. Neizmantojiet vidējo temperatūru ziemām, pretējā gadījumā jūs riskējat iegūt mazāku apkures katlu un māja netiks pietiekami apsildīta.
5. Vai rēķinām visai mājai vai tikai vienai sienai?
6. Kas atrodas virs mūsu istabas. Ja jums ir vienstāvu māja, izvēlieties bēniņu veidu (auksts vai silts), ja otrais stāvs, tad apsildāma telpa.
7. Griestu augstums un telpas platība ir nepieciešami, lai aprēķinātu dzīvokļa tilpumu, kas savukārt ir visu aprēķinu pamatā.

Aprēķinu piemērs:

• vienstāvu māja Kaļiņingradas apgabalā;
• sienas garums 15 un 10 m, siltināts ar vienu minerālvates kārtu;
• griestu augstums 3 m;
• 6 logi 5 m2 no stikla pakešu loga;
• pēdējo 10 gadu minimālā temperatūra ir 26 grādi;
• mēs aprēķinām visām 4 sienām;
• no augšas silti apsildāmi bēniņi;

Mūsu mājas platība ir 150 m2, bet logu platība ir 30 m2. 30/150*100=20% loga un grīdas attiecība.

Mēs zinām visu pārējo, kalkulatorā atlasām atbilstošos laukus un iegūstam, ka mūsu māja zaudēs 26,79 kW siltuma.

26,79 * 1,2 \u003d 32,15 kW - katla nepieciešamā sildīšanas jauda.

Privātmājas apkures sistēmu klasifikācija

Pirmkārt, apkures sistēmas atšķiras pēc dzesēšanas šķidruma veida un ir:

• ūdens, visizplatītākais un praktiskākais;
• gaiss, kura variācija ir atklātas uguns sistēma (t.i., klasisks kamīns);
• elektrisks, ērtākais lietošanā.

Savukārt ūdens sildīšanas sistēmas privātmājā tiek klasificētas pēc elektroinstalācijas veida un ir viencaurules, kolektoru un divu cauruļu. Turklāt tiem ir arī klasifikācija pēc apkures ierīces darbībai nepieciešamā enerģijas nesēja (gāze, cietais vai šķidrais kurināmais, elektrība), un pēc ķēžu skaita (1 vai 2). Šīs sistēmas ir sadalītas arī pēc cauruļu materiāla (varš, tērauds, polimēri).

Sildīšanas elementu izvēle

Katli nosacīti tiek iedalīti vairākās grupās atkarībā no izmantotās degvielas veida:

• elektrisks;
• šķidrā degviela;
• gāze;
• cietais kurināmais;
• apvienots.

Starp visiem piedāvātajiem modeļiem vispopulārākās ir ierīces, kas darbojas ar gāzi. Tieši šāda veida degviela ir salīdzinoši izdevīga un par pieņemamu cenu. Turklāt šāda veida aprīkojuma uzturēšanai nav nepieciešamas īpašas zināšanas un prasmes, un šādu agregātu efektivitāte ir diezgan augsta, ar ko nevar lepoties citas funkcionalitātē identiskas vienības. Bet tajā pašā laikā gāzes katli ir piemēroti tikai tad, ja jūsu māja ir savienota ar centralizētu gāzes maģistrāli.

Katla jaudas noteikšana

Pirms apkures aprēķināšanas ir jānosaka sildītāja caurlaidspēja, jo no šī indikatora ir atkarīga siltuma instalācijas efektivitāte. Tātad lieljaudas iekārta patērēs daudz degvielas resursu, savukārt mazjaudas iekārta nespēs pilnībā nodrošināt kvalitatīvu telpu apkuri. Tieši šī iemesla dēļ apkures sistēmas aprēķins ir svarīgs un atbildīgs process.

Jūs nevarat iedziļināties sarežģītās katla veiktspējas aprēķināšanas formulās, bet vienkārši izmantojiet zemāk esošo tabulu. Tas norāda apsildāmās konstrukcijas laukumu un sildītāja jaudu, kas var radīt pilnvērtīgus temperatūras apstākļus dzīvošanai tajā.

Mājokļa kopējā platība, kam nepieciešama apkure, m2	Nepieciešamā sildelementa veiktspēja, kW
60-200	Ne augstāks par 25
200-300	25-35
300-600	35-60
600-1200	60-100

Galu galā

Kā redzat, apkures jaudas aprēķins ir atkarīgs no četru iepriekš minēto elementu kopējās vērtības aprēķināšanas.

Ne visi var ar matemātisku precizitāti noteikt nepieciešamo darba šķidruma jaudu sistēmā. Tāpēc, nevēloties veikt aprēķinu, daži lietotāji rīkojas šādi. Sākumā sistēma ir piepildīta par aptuveni 90%, pēc tam tiek pārbaudīta veiktspēja. Pēc tam noteciniet uzkrāto gaisu un turpiniet pildīt.

Apkures sistēmas darbības laikā konvekcijas procesu rezultātā notiek dabiska dzesēšanas šķidruma līmeņa pazemināšanās. Šajā gadījumā tiek zaudēta katla jauda un produktivitāte. Tas nozīmē, ka ir nepieciešama rezerves tvertne ar darba šķidrumu, no kuras būs iespējams uzraudzīt dzesēšanas šķidruma zudumu un, ja nepieciešams, to papildināt.