Разлік цеплавой нагрузкі на ацяпленне і сумежных велічынь

Як вылічаецца разліковая цеплавая нагрузка на ацяпленне? Якія фактары ўплываюць на патрэба дома ў цеплавой энергіі? Якім чынам падабраць ацяпляльныя прыборы аптымальнай магутнасці? У артыкуле мы паспрабуем адказаць на гэтыя і некаторыя іншыя пытанні.

Прасцей, яшчэ прасцей

Адразу агаворым адзін нюанс: гэты артыкул арыентавана на ўладальнікаў прыватных дамоў і кватэр з аўтаномным ацяпленнем. Методыкі разлікаў сістэм ацяплення шматкватэрных будынкаў даволі складаныя і павінны ўлічваць масу фактараў: працу вентыляцыі, ружу вятроў, ступень інсаляцыі будынка і многае іншае.

У выпадку ж, калі гаворка ідзе пра ацяпленне аднаго невялікага дома, цеплавую магутнасць прасцей падабраць з вызначаным запасам. Цана некалькіх дадатковых секцый батарэі наўрад ці здасца спусташальнай на фоне агульнага кошту будаўніцтва.

Эксплуатацыйныя выдаткі ж пры належнай арганізацыі не павялічацца зусім: тэрмастаты і дроселі абмяжуюць цеплавую магутнасць ў цёплыя дні, калі яна не будзе запатрабаванай.

Такім чынам: наша мэта - навучыцца выконваць разлік нагрузкі на ацяпленне максімальна простымі і зразумелымі неадмыслоўцу спосабамі.

што лічым

Нам трэба будзе навучыцца разлічваць:

• Агульную цеплавую магутнасць (Сумарную магутнасць ацяпляльных прыбораў, а ў выпадку аўтаномнай сістэмы - яшчэ і магутнасць катла).
• Магутнасць асобнага ацяпляльнага прыбора у асобна ўзятым памяшканні.

Акрамя таго, мы закранем некалькі сумежных велічынь:

• Разлік колькасці цепланосбіта і аб'ёму пашыральнага бака сістэмы ацяплення.

• Падбор прадукцыйнасці цыркуляцыйнага помпы.
• Выбар аптымальнага дыяметра разліву.

Агульная цеплавая магутнасць

па плошчы

БНіП паўвекавой даўнасці прапануюць найпростую схему разліку, якой многія карыстаюцца дагэтуль: на 1 квадратны метр плошчы ацяплянага памяшкання бярэцца 100 ват цяпла. На дом плошчай 100 квадратаў трэба 10 кВт. Кропка.

Проста, зразумела і занадта недакладна.

Прычыны?

1. БНіП распрацоўваліся для шматкватэрных дамоў. Ўцечкі цяпла ў кватэры, акружанай ацяплянымі памяшканнямі, і ў прыватным доме з ледзяным паветрам за сценамі несупаставімыя.
2. Разлік правільны для кватэр з вышынёй столі 2,5 метра. Больш высокі столь павялічыць аб'ём памяшкання, а, такім чынам, і выдаткі цяпла.

1. Праз вокны і дзверы губляецца куды больш цеплавой энергіі, чым праз сцены.
2. Нарэшце, будзе лагічным выказаць здагадку, што страты цяпла ў Сочы і Якуцку будуць моцна адрознівацца. Павелічэнне дэльты тэмператур паміж памяшканнем і вуліцай у два разы павялічыць выдаткі цяпла на ацяпленне роўна ўдвая. Фізіка, аднак.

па аб'ёме

Для памяшканняў з нарміраваным цеплавым супрацівам агароджваюць канструкцый (для Масквы - 3,19 м2 * С / Вт) можна выкарыстоўваць разлік цеплавой магутнасці па аб'ёме памяшкання.

• На кубаметр ацяплянага аб'ёму кватэры бярэцца 40 ват цяпла. На кубаметр аб'ёму прыватнага дома без агульных сцен з суседнімі ацяплянымі будынкамі - 60.

• На кожнае акно да базавага значэння дадаецца 100 ват цеплавой энергіі. На кожную вядучую на вуліцу дзверы - 200.
• Атрыманая магутнасць памнажаецца на рэгіянальны каэфіцыент:

Давайце яшчэ раз разлічым патрэба ў цеплавой магутнасці ацяплення для дома плошчай 100 квадратаў, аднак цяпер канкрэтызуем задачу:

1. Вышыня столяў у 3,2 метра дасць нам ўнутраны аб'ём дома ў 3,2 * 100 = 320 м3.
2. Базавая цеплавая магутнасць складзе 320 * 60 = 19200 ват.
3. Вокны і дзверы унясуць сваю лепту: 19200+ (100 * 8) + (200 * 2) = 20400 ват.
4. Падбадзёрлівы холаду, студзень прымусіць нас выкарыстоўваць кліматычны каэфіцыент 1,7. 20400 * 1,7 = 34640 ват.

Як няцяжка заўважыць, розніца з разлікам па першай схеме не проста вялікая - яна ашаламляльная.

Што рабіць, калі якасць ўцяплення хаты істотна лепш ці горш, чым загадвае БНіП Цеплавая абарона будынкаў?

Па аб'ёме і каэфіцыенту ўцяплення

Інструкцыя для гэтай сітуацыі зводзіцца да выкарыстання формулы выгляду Q = V * Dt * K / 860, у якой:

• Q - запаветны паказчык цеплавой магутнасці ў кілаватах.
• V - Аб'ём ацяплянага памяшкання.
• Dt -дельта тэмператур паміж памяшканнем і вуліцай у пік халадоў.
• K - каэфіцыент, які залежыць ад ступені ўцяплення будынка.

Дзве зменных патрабуюць асобных каментароў.

Дэльта тэмператур бярэцца паміж прадпісанай БНіП тэмпературай жылога памяшкання (+18 для рэгіёнаў з ніжняй мяжой зімовых халадоў да -31С і +20 - для зон з больш моцнымі маразамі) і сярэднім мінімумам найбольш халоднага месяца. Арыентавацца на абсалютны мінімум не варта: рэкордныя холаду рэдкія і, прабачце за міжвольны каламбур, надвор'я не робяць.

Каэфіцыент ўцяплення можна вывесці апраксімацыі дадзеных з наступнай табліцы:

Давайце яшчэ раз выканаем разлік цеплавых нагрузак на ацяпленне для нашага дома ў Тында, удакладніўшы, што ён ўцеплены пенапластавай футрам таўшчынёй 150 мм і абаронены ад непагадзі вокнамі з патройнымі шклопакетамі.

Уласна, інакш сучасныя дома ва ўмовах Крайняй Поўначы не будуюцца.

1. Тэмпературу ўнутры дома прымем роўнай +20 С.
2. Сярэдні мінімум студзеня паслужліва падкажа агульнавядомая інтэрнэт-энцыклапедыя. Ён роўны -33С.
3. Такім чынам, Dt = 53 градуса.
4. Каэфіцыент ўцяплення возьмем роўным 0,7: апісанае намі уцяпленне блізка да верхняй мяжы эфектыўнасці.

Q = 320 * 53 * 0,7 / 860 = 13,8 кВт. Менавіта на гэта значэнне і варта арыентавацца пры выбары катла.

Падбор магутнасці ацяпляльнага прыбора

Як вылічыць цеплавую нагрузку на ўчастак контуру, адпаведны асобна ўзятаму памяшканню?

Прасцей простага: выканаўшы разлік па адной з прыведзеных вышэй схем, але ўжо для аб'ёму пакоя. Скажам, на пакой плошчай 10 м2 будзе прыходзіцца роўна 1/10 агульнай цеплавой магутнасці; згодна з разліку па апошняй схеме яна роўная 1380 ват.

Як падабраць ацяпляльны прыбор з патрэбнымі характарыстыкамі?

У агульным выпадку - проста-проста вывучыўшы дакументацыю на нагледжаны вамі радыятар або канвектар. Вытворцы звычайна паказваюць значэнне цеплавога патоку для асобнай секцыі або ўсяго прыбора.

Нюанс: цеплавой паток звычайна паказваецца для 70-градуснай дэльты тэмператур паміж цепланосбітам і паветрам ў пакоі. Памяншэнне гэтай дэльты ўдвая пацягне за сабой двухразовае падзенне магутнасці.

Калі ў сілу нейкіх прычын дакументацыя і сайт вытворцы недаступныя, можна арыентавацца на наступныя сярэднія значэння:

Асобна варта агаварыць разлік цеплааддачы рэгістра.

Для гарызантальнай трубы круглага перасеку яна разлічваецца па формуле Q = Pi * Dн * L * k * Dt, у якой:

• Q - цеплавая магутнасць у ватах;
• Pi - лік пі, якое прымаецца роўным 3,1415;
• Dн - вонкавы дыяметр секцыі рэгістра ў метрах.
• L - даўжыня трубы ў метрах.
• k - каэфіцыент цеплаправоднасці, які для стальной трубы бярэцца роўным 11,63 Вт / м2 * С;
• Dt - дэльта тэмператур паміж цепланосбітам і паветрам ў пакоі.

Тыповы рэгістр складаецца з некалькіх секцый. Пры гэтым усе яны, акрамя першай, знаходзяцца ў ўзыходзячай плыні цёплага паветра, што памяншае параметр Dt і прама ўплывае на цеплааддачу. Менавіта таму для другой і іншых секцый выкарыстоўваецца дадатковы каэфіцыент 0,9.

Суправадзіўшы прыкладам і гэты разлік.

Давайце вылічым цеплавую магутнасць четырехсекционного рэгістра даўжынёй тры метра, выкананага з трубы з вонкавым дыяметрам 208 мм, пры тэмпературы цепланосбіта 70 градусаў і тэмпературы паветра ў пакоі 20 градусаў.

1. Магутнасць першай секцыі складзе 3,1415 * 0,208 * 3 * 11,63 * 50 = 1140 ват (з акругленнем да цэлага ліку).
2. Магутнасць другой і іншых секцый роўная 1140 * 0,9 = 1026 ват.
3. Поўная цеплавая магутнасць рэгістра - 1140+ (1026 * 3) = 4218 ват.

Аб'ём пашыральнага бака

Гэта адзін з параметраў, якія маюць патрэбу ў разліку ў аўтаномнай ацяпляльнай сістэме. Пашыральны бак павінен змясціць лішак цепланосбіта пры яго тэмпературным пашырэнні. Кошт яго недастатковага аб'ёму - пастаяннае спрацоўванне ахоўнага клапана.

Аднак: завышаны аб'ём бачка ніякіх негатыўных наступстваў не мае.

У найпростым варыянце разліку бак бярэцца роўным 10% агульнай колькасці цепланосбіта ў контуры. Як даведацца колькасць цепланосбіта?

Вось пара простых рашэнняў:

• Сістэма запаўняецца вадой, пасля чаго тая зліваецца ў любую мерную посуд.
• Акрамя таго, у збалансаванай сістэме аб'ём цепланосбіта ў літрах прыкладна роўны 13-кратнай магутнасці катла ў кілаватах.

Больш складаная (але і якая дае больш дакладны вынік) формула разліку бачка выглядае так:

V = (Vt х E) / D.

У ёй:

• V - шуканы аб'ём бака ў літрах.
• Vt - аб'ём цепланосбіта ў літрах.
• Е - каэфіцыент пашырэння цепланосбіта пры максімальнай працоўнай тэмпературы контуру.
• D - каэфіцыент эфектыўнасці бака.

І ў гэтым выпадку пара параметраў мае патрэбу ў каментарах.

Каэфіцыент пашырэння вады, якая часцей за ўсё выступае ў якасці цепланосбіта, пры нагрэве з зыходнай тэмпературы ў + 10С можна ўзяць з наступнай табліцы:

Карысна: водна-гліколевая сумесі, якія выкарыстоўваюцца ў якасці антыфрызаў для ацяпляльных контураў, пашыраюцца пры нагрэве некалькі мацней. Розніца дасягае 0,45% пры нагрэве на 100 градусаў 30-адсоткавага раствора гліколь.

Каэфіцыент эфектыўнасці пашыральнага бачка вылічаецца па наступнай формуле: D = (Pv - Ps) / (Pv + 1).

У ёй:

• Pv - максімальна дапушчальнае працоўны ціск у контуры. На яго выстаўляецца спрацоўванне ахоўнага клапана. Як правіла, яно выбіраецца роўным 2,5 атмасферы.
• Ps - ціск зарадкі бака. Яна звычайна адпавядае вышыні вадзянога слупа ў контуры над бакам. Скажам, у сістэме ацяплення, дзе верх радыятараў на другім паверсе узвышаецца над бакам, змантаваным у склепе, на 5 метраў, бак зараджаецца ціскам у 0,5 атмасферы (што адпавядае Пяціметровы напору).

Давайце ў якасці прыкладу выканаем сваімі рукамі разлік бачка для наступных умоў:

• Аб'ём цепланосбіта ў контуры роўны 400 літрам.
• Цепланосбіт - вада, нагреваемая катлом з 10 да 70 градусаў.
• Ахоўны клапан выстаўлены на 2,5 кгс / см2.
• Пашыральны бак напампаваны паветрам да ціску ў 0,5 кгс / см2.

Такім чынам:

1. Каэфіцыент эфектыўнасці бака роўны (2,5-0,5) / (2,5 + 1) = 0,57.

1. Каэфіцыент пашырэння вады пры нагрэве на 60 градусаў роўны 2,25%, або 0,0225.
2. Бак павінен мець мінімальны аб'ём у 400 * 0,0225 / 0,57 = 16 (з акругленнем да бліжэйшага значэння з лінейкі памераў бачкоў) літраў.

насос

Як падабраць аптымальны напор і прадукцыйнасць помпы?

З напорам усё проста. Мінімальнага яго значэння ў 2 метры (0,2 кгс / гл 2) дастаткова для контуру любой разумнай працягласці.

Даведка: сістэма ацяплення шматкватэрнага дома функцыянуе пры перападзе паміж сумессю і обратку менавіта ў два метры.

Прадукцыйнасць можа быць разлічана па найпростай схеме: увесь аб'ём контуру павінен абгортвацца тройчы за гадзіну. Так, для прыведзенага намі вышэй колькасці цепланосбіта ў 400 літраў разумны мінімум прадукцыйнасці цыркуляцыйнага помпы ацяпляльнай сістэмы пры працоўным напоры павінен быць роўны 0,4 * 3 = 1,2 м3 / гадзіну.

Для асобных участкаў контуру, забяспечваў уласным помпай, яго прадукцыйнасць можа быць разлічана па формуле G = Q / (1,163 * Dt).

У ёй:

• G - запаветнае значэнне прадукцыйнасці ў кубаметрах у гадзіну.
• Q - цеплавая магутнасць ўчастка сістэмы ацяплення ў кілаватах.
• 1,163 - канстанта, сярэдняя цеплаёмістасць вады.
• Dt - розніца тэмператур паміж якія падаюць і зваротным трубаправодамі ў градусах па шкале Цэльсія.

Падказка: у аўтаномных сістэмах яна звычайна бярэцца роўнай 20 градусам.

Так, для контуру з цеплавой магутнасцю ў 5 кілават пры 20-градуснай дэльце паміж падачай і обратку патрэбен помпа з прадукцыйнасцю не менш 5 / (1,163 * 20) = 0,214 м3 / гадзіна.

дыяметр труб

Як падабраць аптымальны дыяметр разліву ў контуры з вядомай цеплавой магутнасцю?

Тут дапаможа формула D = 354 * (0,86 * Q / Dt) / v.

У ёй:

• D - унутраны дыяметр трубы ў сантыметрах.
• Q - цеплавая магутнасць контуру ў кілаватах.
• Dt - дэльта тэмператур паміж падачай і зваротным трубаправодам. Нагадаем, што тыповая значэнне Dt для аўтаномнай ацяпляльнай сістэмы - 20 С.
• v - хуткасць патоку. Дыяпазон яе значэнняў - ад 0,6 да 1,5 м / с. Пры больш нізкай хуткасці расце розніца тэмператур паміж першымі і апошнімі радыятарамі ў контуры; пры больш высокай - становяцца прыкметнымі гідраўлічныя шумы.

Давайце вылічым мінімальны дыяметр для праславутага контуру магутнасцю 5 кВт пры хуткасці вады ў трубах, роўнай 1 м / с.

D = 354 * (0,86 * 5/20) / 1 = 4,04 мм. З практычнага боку гэта азначае, што можна браць трубы мінімальна даступнага памеру і не баяцца павольнай цыркуляцыі ў іх.

заключэнне

Спадзяемся, што багацце формул і сухіх лічбаў ня стаміла паважанага чытача. Як звычайна, прымацаванае відэа прапануе яго увазе дадатковую тэматычную інфармацыю. Поспехаў!