Selecció d'una bomba de circulació per al sistema de calefacció. Part 2
La bomba de circulació es selecciona per dues característiques principals:
- G * - consum, expressat en m3 / h;
- H és el cap, expressat en m.
- la quantitat de calor que es necessita per compensar les pèrdues de calor (en aquest article hem pres com a base una casa amb una superfície de 120 m2 amb una pèrdua de calor de 12.000 W)
- capacitat calorífica específica de l'aigua igual a 4.200 J / kg * оС;
- la diferència entre la temperatura inicial t1 (temperatura de retorn) i la temperatura final t2 (temperatura de flux) a la qual s'escalfa el refrigerant (aquesta diferència es denota com a ΔT i en enginyeria de calor per al càlcul dels sistemes de calefacció per radiadors es determina a 15 - 20 ° C ).
* Els fabricants d'equips de bombament utilitzen la lletra Q per registrar el cabal del medi de calefacció. Els fabricants de vàlvules, per exemple, Danfoss utilitza la lletra G per calcular el cabal.
En la pràctica domèstica, també s’utilitza aquesta carta.
Per tant, en el marc de les explicacions d’aquest article, també utilitzarem la lletra G, però en altres articles, anant directament a l’anàlisi del calendari de funcionament de la bomba, seguirem utilitzant la lletra Q per al cabal.
Determinació del cabal (G, m3 / h) del portador de calor en triar una bomba
El punt de partida per seleccionar una bomba és la quantitat de calor que perd la casa. Com esbrinar-ho? Per fer-ho, heu de calcular la pèrdua de calor.
Es tracta d’un càlcul d’enginyeria complex que requereix el coneixement de molts components. Per tant, en el marc d’aquest article, ometrem aquesta explicació i prendrem una de les tècniques comunes (però lluny de ser precises) utilitzades per moltes empreses instal·ladores com a base per a la quantitat de pèrdua de calor.
La seva essència rau en una certa taxa mitjana de pèrdues per 1 m2.
Aquest valor és arbitrari i ascendeix a 100 W / m2 (si la casa o habitació té parets de maó no aïllades i fins i tot un gruix insuficient, la quantitat de calor perduda per l'habitació serà molt més gran.
nota
Per contra, si l’envolupant de l’edifici es fa amb materials moderns i té un bon aïllament tèrmic, la pèrdua de calor es reduirà i pot ser de 90 o 80 W / m2).
Per tant, suposem que teniu una casa de 120 o 200 m2. A continuació, la pèrdua de calor acordada per nosaltres per a tota la casa serà:
120 * 100 = 12000 W o 12 kW.
Què té a veure això amb la bomba? El més directe.
El procés de pèrdua de calor a la casa es produeix constantment, cosa que significa que el procés d’escalfament del local (compensació de la pèrdua de calor) ha de continuar constantment.
Imagineu-vos que no teniu cap bomba ni cap canonada. Com resoldríeu aquest problema?
Per compensar la pèrdua de calor, hauríeu de cremar algun tipus de combustible en una habitació climatitzada, per exemple, llenya, cosa que la gent fa, en principi, des de fa milers d’anys.
Però heu decidit deixar la llenya i utilitzar l’aigua per escalfar la casa. Què hauríeu de fer? Hauríeu d’agafar una galleda, abocar-hi aigua i escalfar-la sobre una estufa de foc o gas fins al punt d’ebullició.
Després, agafeu els cubs i porteu-los a l’habitació, on l’aigua donaria la seva calor a l’habitació. A continuació, agafeu altres cubells d’aigua i torneu-los a posar al foc o al fogó de gas per escalfar l’aigua i, a continuació, porteu-los a l’habitació en lloc del primer.
I així successivament ad infinitum.
Avui la bomba fa la feina per vosaltres. Obliga l’aigua a desplaçar-se cap al dispositiu, on s’escalfa (caldera), i després, per transferir la calor emmagatzemada a l’aigua a través de les canonades, la dirigeix cap als dispositius de calefacció per compensar les pèrdues de calor a la sala.
Sorgeix la pregunta: quanta aigua es necessita per unitat de temps, escalfada a una temperatura determinada, per compensar la pèrdua de calor a casa?
Com es calcula?
Per fer-ho, heu de conèixer diversos valors:
Aquests valors s’han de substituir per la fórmula:
G = Q / (c * (t2 - t1)), on
G: consum d'aigua requerit al sistema de calefacció, kg / seg. (Aquest paràmetre l'hauria de proporcionar la bomba. Si compreu una bomba amb un cabal més baix, no podrà proporcionar la quantitat d'aigua necessària per compensar les pèrdues de calor; si preneu una bomba amb un cabal sobreestimat , això comportarà una disminució de la seva eficiència, un consum excessiu d’electricitat i uns costos inicials elevats);
Q és la quantitat de calor W necessària per compensar la pèrdua de calor;
t2 és la temperatura final a la qual cal escalfar l'aigua (normalment 75, 80 o 90 ° C);
t1 - temperatura inicial (temperatura del refrigerant refrigerada entre 15 i 20 ° C);
c - capacitat calorífica específica de l’aigua, igual a 4200 J / kg * оС.
Substituïu els valors coneguts a la fórmula i obteniu:
G = 12000/4200 * (80 - 60) = 0,143 kg / s
Aquest cabal del refrigerant en un segon és necessari per compensar les pèrdues de calor de la vostra llar de 120 m2.
Important
A la pràctica, s’utilitza un cabal d’aigua desplaçat en 1 hora. En aquest cas, la fórmula, després de realitzar algunes transformacions, adopta la forma següent:
G = 0,86 * Q / t2 - t1;
o bé
G = 0,86 * Q / ΔT, on
ΔT és la diferència de temperatura entre el subministrament i el retorn (com ja hem vist anteriorment, ΔT és un valor conegut que es va incloure inicialment en el càlcul).
Per tant, per complicats que siguin, a primera vista, les explicacions per a la selecció d’una bomba, donada una quantitat tan important com el cabal, el càlcul en si i, per tant, la selecció per aquest paràmetre és bastant senzilla.
Tot passa per substituir els valors coneguts en una fórmula senzilla. Aquesta fórmula es pot "copiar" a Excel i utilitzar aquest fitxer com a calculadora ràpida.
Practiquem!
Tasca: cal calcular el cabal del refrigerant per a una casa amb una superfície de 490 m2.
Decisió:
Q (quantitat de pèrdua de calor) = 490 * 100 = 49000 W = 49 kW.
El règim de temperatura de disseny entre subministrament i retorn es defineix de la següent manera: temperatura de subministrament - 80 ° C, temperatura de retorn - 60 ° C (en cas contrari, el registre es fa a 80/60 ° C).
Per tant, ΔT = 80 - 60 = 20 ° C.
Ara substituïm tots els valors per la fórmula:
G = 0,86 * Q / ΔT = 0,86 * 49/20 = 2,11 m3 / h.
Com s’utilitza tot això directament a l’hora d’escollir una bomba, s’aprendrà a la part final d’aquesta sèrie d’articles. Ara parlem de la segona característica important: la pressió. Llegeix més
Part 1; Part 2; Part 3; Part 4.
Càlculs específics
Suposem que heu de fer un càlcul per a una llar amb una superfície de 150 metres quadrats. Si suposem que es perden 100 watts de calor per cada metre quadrat, obtindrem: 150x100 = 15 kW pèrdues de calor.
Com es compara aquest valor amb una bomba de circulació? Amb les pèrdues de calor, hi ha un consum constant d’energia calorífica. Per mantenir la temperatura a l’habitació, es necessita més energia que compensar-la.
Per calcular una bomba de circulació per a un sistema de calefacció, heu d’entendre quines funcions té. Aquest dispositiu realitza les tasques següents:
- crear una pressió d'aigua suficient per superar la resistència hidràulica dels components del sistema;
- bombeu a través de canonades i radiadors un volum d'aigua calenta que calgui per escalfar eficaçment la llar.
És a dir, perquè el sistema funcioni, cal ajustar l’energia calorífica al radiador. I aquesta funció la realitza una bomba de circulació. És ell qui estimula el subministrament de refrigerant als dispositius de calefacció.
La següent tasca: quanta aigua, escalfada a la temperatura requerida, s’ha de lliurar als radiadors en un període de temps determinat, tot compensant totes les pèrdues de calor? La resposta s’expressa en la quantitat de portador de calor bombat per unitat de temps. Això s’anomenarà la potència que té la bomba de circulació. I viceversa: podeu determinar el cabal aproximat del refrigerant per la potència de la bomba.
Les dades necessàries per a això:
- La quantitat d'energia calorífica necessària per compensar la pèrdua de calor. Per a aquesta llar amb una superfície de 150 metres quadrats metres aquesta xifra és de 15 kW.
- La capacitat calorífica específica de l’aigua, que actua com a transportadora de calor, és de 4200 J per 1 quilogram d’aigua, per a cada grau de temperatura.
- Delta de temperatures entre l’aigua a l’abastiment de la caldera i a l’últim tram de la canonada a la tornada.
Es creu que en condicions normals aquest darrer valor no supera els 20 graus. De mitjana, triguen 15 graus.
La fórmula per calcular la bomba és la següent: G / (cx (T1-T2)) = Q
- Q és el consum del transportador de calor al sistema de calefacció. Cal lliurar tanta quantitat de líquid a una temperatura determinada a la bomba de circulació als dispositius de calefacció per unitat de temps de manera que es compensin les pèrdues de calor. No és pràctic comprar un dispositiu que tingui més potència. Això només comportarà un augment del consum elèctric.
- G - pèrdua de calor a casa;
- T2 és la temperatura del refrigerant que surt de l'intercanviador de calor de la caldera. Aquest és exactament el nivell de temperatura necessari per escalfar l’habitació (aproximadament 80 graus);
- T1 és la temperatura del refrigerant a la canonada de retorn a l’entrada de la caldera (el més sovint és de 60 graus);
- c és la calor específica de l’aigua (4200 Joules per kg).
Quan es calcula amb la fórmula especificada, la xifra és de 2,4 kg / s.
Ara cal traduir aquest indicador al llenguatge dels fabricants de bombes de circulació.
1 quilogram d’aigua correspon a 1 decímetre cúbic. Un metre cúbic és igual a 1000 decímetres cúbics.
Resulta que la bomba bombeja aigua en el volum següent per segon:
- 2,4 / 1000 = 0,0024 metres cúbics m.
A continuació, heu de convertir segons a hores:
- 0,0024x3600 = 8,64 metres cúbics m / h.
Determinació dels cabals estimats del refrigerant
El consum estimat d’aigua de calefacció per al sistema de calefacció (t / h) connectat segons un esquema dependent es pot determinar mitjançant la fórmula:
Figura 346. Consum estimat d’aigua de calefacció per CO
- on Qо.р. és la càrrega estimada al sistema de calefacció, Gcal / h;
- τ1.p.és la temperatura de l'aigua a la canonada de subministrament de la xarxa de calefacció a la temperatura de disseny de l'aire exterior per al disseny de la calefacció, ° С;
- τ2.r.- la temperatura de l'aigua a la canonada de retorn del sistema de calefacció a la temperatura de disseny de l'aire exterior per al disseny de la calefacció, ° С;
El consum d’aigua estimat al sistema de calefacció es determina a partir de l’expressió:
Figura 347. Consum estimat d’aigua al sistema de calefacció
- τ3.r.- la temperatura de l'aigua a la canonada de subministrament del sistema de calefacció a la temperatura de disseny de l'aire exterior per al disseny de la calefacció, ° С;
Cabal relatiu de l’aigua de calefacció Grel. per al sistema de calefacció:
Figura 348. Cabal relatiu de l'aigua de calefacció per CO
- on Gc. és el valor actual del consum de xarxa per al sistema de calefacció, t / h.
Consum relatiu de calor Qrel. per al sistema de calefacció:
Figura 349. Consum relatiu de calor per CO
- on Qо.- Valor actual del consum de calor per al sistema de calefacció, Gcal / h
- on Qо.р. és el valor calculat del consum de calor per al sistema de calefacció, Gcal / h
Cabal estimat de l'agent de calefacció al sistema de calefacció connectat segons un esquema independent:
Figura 350. Consum estimat de CO segons un esquema independent
- on: t1.р, t2.р. - la temperatura calculada del transportador de calor escalfat (segon circuit), respectivament, a la sortida i a l’entrada de l’intercanviador de calor, ºС;
El cabal estimat del refrigerant al sistema de ventilació es determina per la fórmula:
Figura 351. Cabal estimat de SV
- on: Qv.r.- la càrrega estimada al sistema de ventilació, Gcal / h;
- τ2.w.r. és la temperatura calculada de l'aigua de subministrament després de l'escalfador d'aire del sistema de ventilació, ºС.
El cabal estimat del refrigerant per al sistema de subministrament d’aigua calenta sanitària (ACS) per als sistemes de subministrament de calor obert es determina per la fórmula:
Figura 352. Cabal estimat per a sistemes d’ACS oberts
Consum d'aigua per al subministrament d'aigua calenta provinent de la canonada de subministrament de la xarxa de calefacció:
Figura 353. Flux d’ACS procedent del subministrament
- on: β és la fracció d’aigua extreta del gasoducte, determinada per la fórmula:Figura 354.Part de la retirada d’aigua del subministrament
Consum d'aigua per al subministrament d'aigua calenta provinent de la canonada de retorn de la xarxa de calefacció:
Figura 355. Flux d’ACS des del retorn
Cabal estimat de l’agent de calefacció (aigua de calefacció) per al sistema d’ACS per a sistemes de subministrament de calor tancats amb un circuit paral·lel per connectar escalfadors al sistema de subministrament d’aigua calenta
Figura 356. Cabal del circuit d’ACS 1 en un circuit paral·lel
- on: τ1.i. és la temperatura de l'aigua de subministrament a la canonada de subministrament en el punt de trencament del gràfic de temperatura, ºС;
- τ2.t.i. és la temperatura de l'aigua de subministrament després de l'escalfador en el punt de trencament del gràfic de temperatura (presa = 30 ºС);
Càrrega estimada d’ACS
Amb tancs de bateria
Figura 357.
En absència de tancs de bateries
Figura 358.
Gràfic de durada de la càrrega de calor
Per establir un mode de funcionament econòmic dels equips de calefacció, per seleccionar els paràmetres més òptims del refrigerant, és necessari conèixer la durada del funcionament del sistema de subministrament de calor en diversos modes al llarg de l'any. Amb aquest propòsit, es construeixen gràfics de la durada de la càrrega de calor (gràfics de Rossander).
El mètode per traçar la durada de la càrrega estacional de calor es mostra a la Fig. 4. La construcció es realitza en quatre quadrants. Al quadrant superior esquerre, es representen gràfics en funció de la temperatura exterior. tH,
càrrega de calor de calefacció
Q,
ventilació
QB
i la càrrega estacional total
(Q +
n durant el període de calefacció de temperatures exteriors tn iguals o inferiors a aquesta temperatura.
Al quadrant inferior dret, es dibuixa una línia recta amb un angle de 45 ° respecte als eixos vertical i horitzontal, que s’utilitza per transferir els valors de l’escala Pàg
del quadrant inferior esquerre al quadrant superior dret. La durada de la càrrega de calor 5 està representada per a diferents temperatures exteriors
tn
pels punts d’intersecció de les línies discontínues que determinen la càrrega tèrmica i la durada de les càrregues en peu iguals o superiors a aquesta.
Zona sota la corba 5
la durada de la càrrega de calor és igual al consum de calor per calefacció i ventilació durant la temporada de calefacció Qcr.
Fig. 4. Representar la durada de la càrrega estacional de calor
En el cas que la càrrega de calefacció o ventilació canviï per hores del dia o dies de la setmana, per exemple, quan les empreses industrials es canvien a calefacció en espera durant les hores no laborables o la ventilació de les empreses industrials no funciona les 24 hores del dia, les corbes de consum de calor es representen al gràfic: una (generalment una línia contínua) basada en el consum mitjà setmanal de calor a una temperatura exterior determinada per a calefacció i ventilació; dues (normalment discontínues) basades en les càrregues màxima i mínima de calefacció i ventilació a la mateixa temperatura exterior tH.
Aquesta construcció es mostra a la Fig. cinc.
Fig. 5. Gràfic integral de la càrrega total de la zona
però
—
Q
= f (tн);
b
- gràfic de la durada de la càrrega de calor; 1 - càrrega total mitjana setmanal;
2
- càrrega total màxima per hora;
3
- càrrega total mínima per hora
El consum anual de calor per calefacció es pot calcular amb un petit error sense tenir en compte amb precisió la repetibilitat de les temperatures de l’aire exterior per a la temporada de calefacció, tenint en compte el consum mitjà de calor per a la calefacció de la temporada igual al 50% del consum de calor per calefacció a la temperatura exterior de disseny tperò.
Si es coneix el consum anual de calor per calefacció, coneixent la durada de la temporada de calefacció, és fàcil determinar el consum mitjà de calor. El consum màxim de calor per a la calefacció es pot prendre per a càlculs aproximats iguals al doble del consum mitjà.
16
Consum d’aigua al sistema de calefacció: compteu les xifres
A l'article donarem una resposta a la pregunta: com calcular correctament la quantitat d'aigua del sistema de calefacció. Aquest és un paràmetre molt important.
Es necessita per dos motius:
Per tant, primer, primer.
Característiques de la selecció d’una bomba de circulació
La bomba es selecciona segons dos criteris:
Amb la pressió, tot és més o menys clar: és l’altura a la qual s’ha d’elevar el líquid i es mesura des del punt més baix fins al més alt o fins a la següent bomba, en cas que n’hi hagi més d’un al projecte.
Volum del tanc d’expansió
Tothom sap que un líquid tendeix a augmentar de volum quan s’escalfa. Perquè el sistema de calefacció no sembli una bomba i no flueixi al llarg de totes les costures, hi ha un dipòsit d’expansió en el qual es recull l’aigua desplaçada del sistema.
Quin volum s’ha de comprar o fabricar un tanc?
És senzill, conèixer les característiques físiques de l’aigua.
El volum calculat del refrigerant del sistema es multiplica per 0,08. Per exemple, per a un refrigerant de 100 litres, el dipòsit d’expansió tindrà un volum de 8 litres.
Parlem de la quantitat de líquid bombat amb més detall
El consum d’aigua del sistema de calefacció es calcula mitjançant la fórmula:
G = Q / (c * (t2 - t1)), on:
- G - consum d'aigua al sistema de calefacció, kg / seg;
- Q és la quantitat de calor que compensa la pèrdua de calor, W;
- c és la capacitat calorífica específica de l'aigua, aquest valor és conegut i és igual a 4200 J / kg * ᵒС (tingueu en compte que qualsevol altre transportador de calor té un rendiment pitjor en comparació amb l'aigua);
- t2 és la temperatura del refrigerant que entra al sistema, ᵒС;
- t1 és la temperatura del refrigerant a la sortida del sistema, ᵒС;
Recomanació Per a una vida còmoda, la temperatura delta del portador de calor a l’entrada ha de ser de 7-15 graus. La temperatura del sòl en el sistema de "terra càlid" no hauria de ser superior a 29
ᵒ
C. Per tant, haureu d'esbrinar vosaltres mateixos quin tipus de calefacció s'instal·larà a la casa: si hi haurà bateries, "terra calent" o una combinació de diversos tipus.
El resultat d'aquesta fórmula donarà el cabal del refrigerant per segon de temps per reposar la pèrdua de calor, i aquest indicador es convertirà en hores.
Consells! El més probable és que la temperatura durant el funcionament sigui diferent segons les circumstàncies i la temporada, per la qual cosa és millor afegir el 30% del material a aquest indicador immediatament.
Penseu en l’indicador de la quantitat estimada de calor necessària per compensar les pèrdues de calor.
Potser aquest és el criteri més difícil i important que requereix coneixements d’enginyeria, que s’han d’abordar amb responsabilitat.
Si es tracta d'una casa privada, l'indicador pot variar entre 10-15 W / m² (aquests indicadors són típics de les "cases passives") a 200 W / m² o més (si es tracta d'una paret prima sense aïllament insuficient o insuficient) .
A la pràctica, les organitzacions de construcció i comerç prenen com a base l’indicador de pèrdua de calor: 100 W / m².
Recomanació: calculeu aquest indicador per a una casa específica en què s'instal·larà o es reconstruirà el sistema de calefacció.
Per a això, s’utilitzen calculadores de pèrdues de calor, mentre que les pèrdues per a parets, sostres, finestres i terres es consideren per separat.
Aquestes dades permetran conèixer la quantitat de calor que la casa regala físicament al medi ambient en una regió concreta amb règims climàtics propis.
Consells
La xifra calculada de pèrdues es multiplica per la superfície de la casa i després es substitueix per la fórmula del consum d’aigua.
Ara cal tractar una qüestió com el consum d’aigua al sistema de calefacció d’un edifici d’apartaments.
Característiques dels càlculs d’un edifici d’apartaments
Hi ha dues opcions per organitzar la calefacció d’un edifici d’apartaments:
Una característica de la primera opció és que el projecte es realitza sense tenir en compte els desitjos personals dels residents dels apartaments individuals.
Per exemple, si en un apartament separat decideixen instal·lar un sistema de "terra calent" i la temperatura d'entrada del refrigerant és de 70-90 graus a una temperatura permesa per a canonades de fins a 60 ᵒС.
O, al contrari, quan es decideix tenir terres càlids per a tota la casa, un subjecte individual pot acabar en un apartament fred si instal·la bateries normals.
El càlcul del consum d’aigua al sistema de calefacció segueix el mateix principi que per a una casa particular.
Per cert: l’arranjament, funcionament i manteniment d’una caldera comuna és un 15-20% més barat que una contrapart individual.
Entre els avantatges de la calefacció individual al vostre apartament, heu de destacar el moment en què podeu muntar el tipus de sistema de calefacció que considereu prioritari per a vosaltres mateixos.
A l’hora de calcular el consum d’aigua, afegiu un 10% d’energia tèrmica, que es destinarà a les escales de calefacció i altres estructures d’enginyeria.
La preparació preliminar d’aigua per al futur sistema de calefacció és de gran importància. Depèn de la eficiència de l’intercanvi de calor. Per descomptat, la destil·lació seria ideal, però no vivim en un món ideal.
Tot i que avui en dia molts fan servir aigua destil·lada per escalfar-se. Llegiu-ne a l'article.
nota
De fet, l’indicador de duresa de l’aigua hauria de ser de 7-10 mg-eq / 1l. Si aquest indicador és més alt, significa que cal estovar l'aigua al sistema de calefacció. En cas contrari, es produeix el procés de precipitació de sals de magnesi i calci en forma d’escates, que conduirà a un ràpid desgast dels components del sistema.
La forma més assequible d’estovar l’aigua és bullint, però, per descomptat, no és una panacea i no soluciona completament el problema.
Podeu utilitzar suavitzants magnètics. Es tracta d’un enfocament bastant assequible i democràtic, però funciona quan s’escalfa a no més de 70 graus.
Hi ha un principi de descalcificació de l’aigua, els anomenats filtres inhibidors, basat en diversos reactius. La seva tasca és purificar l’aigua de calç, carbonat de sodi i hidròxid de sodi.
M'agradaria creure que aquesta informació us ha estat útil. Estarem agraïts si feu clic als botons de les xarxes socials.
Corregiu càlculs i tingueu un bon dia!
Mètode de càlcul tèrmic
Dades obligatòries
Abans de calcular l’energia calorífica per a la calefacció, s’adreça a recopilar informació sobre l’edifici on s’ha d’instal·lar la xarxa climàtica.
Us serà útil:
- Projecte d'una casa futura o existent... Ha de contenir les dimensions geomètriques de les habitacions i les dimensions exteriors de l’edifici. A més, la mida i el nombre d'obertures de portes i finestres seran útils.
- Condicions climàtiques de la zona on es troba la casa... Cal aclarir la durada de la temporada de calefacció, l’orientació de la casa cap als punts cardinals, les temperatures mitjanes diàries i mensuals i altres informacions similars.
- Material de paret i aïllament... Depèn d’ells la quantitat d’energia calorífica que es dissiparà de manera improductiva a través dels diferents elements de l’edifici.
- Construcció i materials de terra i sostre... Aquestes superfícies solen ser una circumstància de forta pèrdua de calor. Si és el cas, és recomanable aïllar el revestiment del terra i les golfes, després de la qual cosa s’ha de tornar a calcular la potència del sistema de calefacció.
Fórmula per calcular la potència tèrmica de la xarxa climàtica
Per a tots els càlculs d’enginyeria, necessitareu més d’una fórmula de càlcul de calefacció. Com que, com es va esmentar en els apartats anteriors, hi ha moltes característiques importants que s’han d’establir per al sistema de calefacció.
Nota! dirigir-se molt xiuxiuejant a fer un càlcul: la calefacció, com el subministrament d’aigua o el clavegueram, són xarxes climàtiques força complexes i costoses. Si es van cometre errors en el disseny, caldrà modernitzar-los durant la construcció. I el preu d’aquests esdeveniments de tant en tant es tradueix en una quantitat bastant gran.
El paràmetre més greu del càlcul és la potència de la caldera de calefacció, ja que és ell qui actua com a element central de la xarxa climàtica. Per a això, s'utilitza la fórmula següent:
Mkotla = Thouse * 20%, on:
- Tdoma: la necessitat d’energia tèrmica a la casa on s’instal·la la calefacció
- El 20% és un coeficient que té en compte esdeveniments imprevistos. Aquests inclouen la caiguda de pressió a la xarxa principal de gas, glaçades severes, pèrdues de calor sense comptar en obrir portes i finestres i altres factors.
Determinació de la pèrdua de calor
Per calcular la necessitat d’energia tèrmica a casa, cal conèixer la quantitat de pèrdua de calor que es produeix a través de les parets, el terra i el sostre. Per fer-ho, és possible utilitzar la taula en què s’indica la conductivitat tèrmica de diferents materials.
| Nom | Gruix, cm | Coeficient de conductivitat tèrmica |
| Escuma de poliestirè | 0,11 | 0,037 |
| Llana de vidre | 0,12 | 0,041 |
| Fibra mineral | 0,13 | 0,044 |
| Fusta planejada | 0,44 | 0,15 |
| Formigó cel·lulat | 0,54 | 0,183 |
| Formigó espumós | 0,62 | 0,21 |
| Maó | 0,79 | 0,27 |
Però, per conèixer correctament les pèrdues de calor i calcular la potència de la caldera, no n’hi haurà prou per conèixer la conductivitat tèrmica dels materials.
També cal incloure algunes modificacions a la fórmula de càlcul:
- Construcció i material de les unitats de vidre utilitzades:
- finestres de fusta simples - 1,27,
- blocs de finestres de metall i plàstic amb doble vidre 1,
- marcs de finestres de polímer amb triple vidre de 0,85.
- Zona de vidre de la casa. Aquí tot és senzill. Com més gran sigui la relació entre l'àrea de les finestres i la superfície del sòl, major serà la pèrdua de calor de l'edifici. Per als càlculs, és possible prendre els següents coeficients:
| Relació finestra / paret | Factor de correcció |
| 0,1 | 0,8 |
| 0,15 | 0,9 |
| 0,2 | 1 |
| 0,25 | 1,1 |
| 0,3 | 1,2 |
| 0,35 | 1,3 |
| 0,4 | 1,4 |
| 0,5 | 1,5 |
- Temperatura mitjana diària de l'aire exterior. Aquesta correcció també s’ha de tenir en compte, ja que a valors massa baixos augmenta el coeficient de pèrdua de calor a través de les parets i les finestres. S’accepten els valors següents per als càlculs:
| Temperatura | Factor de correcció |
| fins a - 10 оС | 0,7 |
| - 10 оС | 0,8 |
| - 15 оС | 0,9 |
| - 20 оС | 1 |
| - 25 оС | 1,1 |
| - 30 оС | 1,2 |
| - 35 оС | 1,3 |
- Nombre de parets exteriors. Si l’habitació es troba en una casa, només una paret entra en contacte amb l’aire exterior: la que es troba a la finestra. Però les habitacions de les cantonades o les habitacions dels edificis petits poden tenir dues, tres i quatre parets exteriors. En aquest cas, cal tenir en compte els següents factors de correcció:
- una habitació - 1,
- dues habitacions - 1,2,
- tres habitacions - 1,22,
- quatre habitacions - 1,33
- Nombre de plantes. Com en el passat, el nombre de plantes i / o la presència d'un golfes afecta la pèrdua de calor. En aquest cas, cal prendre els valors següents per a les correccions:
- la presència de diversos pisos: 0,82,
- sostre aïllat o pis de les golfes - 0,91,
- sostre no aïllat: 1.
- Distància entre parets i sostre. Com sabem, l’enorme alçada dels sostres augmenta la quantitat de l’habitació, per tant, s’ha de gastar més calor a escalfar-la. Els coeficients en aquest cas s’utilitzen de la següent manera:
| Alçada | Factor de correcció |
| 2,5 metres | 1 |
| 3 metres | 1,05 |
| 3,5 metres | 1,1 |
| 4 metres | 1,15 |
| 4,5 metres | 1,2 |
Per calcular la calefacció, heu de multiplicar tots els coeficients anteriors i esbrinar Tdomapo amb la següent fórmula:
Tdoma = Pud * Especialitzat * S, on:
- Pud - pèrdua de calor específica (en la majoria dels casos, 100 W / m2)
- No especialitzada - correcció no especialitzada, obtinguda multiplicant tots els coeficients anteriors,
- S - zona de construcció d'habitatges.
Càlcul del consum d’aigua per a calefacció - Sistema de calefacció
»Càlculs de calefacció
El disseny de calefacció inclou una caldera, un sistema de connexió, subministrament d’aire, termòstats, col·lectors, elements de subjecció, un dipòsit d’expansió, bateries, bombes d’augment de pressió, canonades.
Qualsevol factor és definitivament important. Per tant, l’elecció de les peces d’instal·lació s’ha de fer correctament. A la pestanya oberta, intentarem ajudar-vos a triar les parts d’instal·lació necessàries per al vostre apartament.
La instal·lació de calefacció de la mansió inclou dispositius importants.
Pàgina 1
El cabal estimat d’aigua de la xarxa, kg / h, per determinar els diàmetres de les canonades de les xarxes de calefacció d’aigua amb regulació d’alta qualitat del subministrament de calor s’ha de determinar per separat per a la calefacció, la ventilació i el subministrament d’aigua calenta segons les fórmules:
per a calefacció
(40)
màxim
(41)
en sistemes de calefacció tancats
mitjana per hora, amb un circuit paral·lel per connectar escalfadors d’aigua
(42)
màxim, amb un circuit paral·lel per connectar escalfadors d’aigua
(43)
mitjana per hora, amb esquemes de connexió en dues etapes per a escalfadors d’aigua
(44)
màxim, amb diagrames de connexió en dues etapes dels escalfadors d’aigua
(45)
Important
En les fórmules (38 - 45), els fluxos de calor calculats es donen en W, la capacitat de calor c es pren igual. Aquestes fórmules es calculen per etapes per a temperatures.
El consum total estimat d’aigua de la xarxa, kg / h, en xarxes de calefacció de dues canonades en sistemes de subministrament de calor oberts i tancats amb una regulació d’alta qualitat del subministrament de calor s’ha de determinar mitjançant la fórmula:
(46)
El coeficient k3, tenint en compte la proporció del consum mitjà horari d’aigua per al subministrament d’aigua calenta quan es regula la càrrega de calefacció, s’ha de prendre segons la taula núm. 2.
Taula 2. Valors de coeficient
r-Radi d’un cercle igual a la meitat del diàmetre, m
Q cabal d’aigua m 3 / s
D-Diàmetre intern de la canonada, m
Velocitat en V del cabal del refrigerant, m / s
Resistència al moviment del refrigerant.
Qualsevol refrigerant que es mogui a l'interior de la canonada s'esforça per aturar-ne el moviment. La força que s’aplica per aturar el moviment del refrigerant és la força de resistència.
Aquesta resistència s’anomena pèrdua de pressió. És a dir, el transportador de calor en moviment a través d’una canonada d’una certa longitud perd pressió.
El cap es mesura en metres o en pressions (Pa). Per comoditat, cal utilitzar comptadors en els càlculs.
Ho sento, però estic acostumat a especificar la pèrdua de cap en metres. 10 metres de columna d’aigua creen 0,1 MPa.
Per tal d’entendre millor el significat d’aquest material, recomano seguir la solució del problema.
Objectiu 1.
En una canonada amb un diàmetre interior de 12 mm, l'aigua flueix a una velocitat d'1 m / s. Troba la despesa.
Decisió:
Heu d'utilitzar les fórmules anteriors:
Calculant el volum d’aigua del sistema de calefacció amb una calculadora en línia
Cada sistema de calefacció té una sèrie de característiques significatives: potència tèrmica nominal, consum de combustible i volum del refrigerant. El càlcul del volum d’aigua del sistema de calefacció requereix un enfocament integrat i escrupolós. Per tant, podeu esbrinar quina caldera, quina potència escolliu, determinar el volum del dipòsit d’expansió i la quantitat de líquid necessària per omplir el sistema.
Una part important del líquid es troba a les canonades, que ocupen la major part del sistema de subministrament de calor.
Per tant, per calcular el volum d’aigua, cal conèixer les característiques de les canonades i el més important d’elles és el diàmetre, que determina la capacitat del líquid a la línia.
Si els càlculs es fan incorrectament, el sistema no funcionarà de manera eficient, la sala no escalfarà al nivell adequat. Una calculadora en línia us ajudarà a fer el càlcul correcte dels volums del sistema de calefacció.
Calculadora de volum de líquid del sistema de calefacció
Les canonades de diversos diàmetres es poden utilitzar al sistema de calefacció, especialment en circuits col·lectors. Per tant, el volum de líquid es calcula mitjançant la fórmula següent:
El volum d’aigua del sistema de calefacció també es pot calcular com la suma dels seus components:
En conjunt, aquestes dades permeten calcular la major part del volum del sistema de calefacció. No obstant això, a més de les canonades, hi ha altres components al sistema de calefacció. Per calcular el volum del sistema de calefacció, inclosos tots els components importants del subministrament de calefacció, utilitzeu la nostra calculadora en línia per al volum del sistema de calefacció.
Consells
Calcular amb una calculadora és molt fàcil. Cal introduir a la taula alguns paràmetres relatius al tipus de radiadors, el diàmetre i la longitud de les canonades, el volum d’aigua del col·lector, etc. Després heu de fer clic al botó "Calcula" i el programa us donarà el volum exacte del vostre sistema de calefacció.
Podeu consultar la calculadora mitjançant les fórmules anteriors.
Un exemple de càlcul del volum d’aigua del sistema de calefacció:
Els valors dels volums de diversos components
Volum d'aigua del radiador:
- radiador d'alumini - 1 secció - 0,450 litres
- radiador bimetàl·lic - 1 secció - 0,250 litres
- nova bateria de ferro colat 1 secció - 1.000 litres
- bateria antiga de ferro colat 1 secció - 1.700 litres.
El volum d'aigua en 1 metre corrent de la canonada:
- ø15 (G ½ ") - 0,177 litres
- ø20 (G ¾ "): 0,310 litres
- ø25 (G 1,0 ″) - 0,490 litres
- ø32 (G 1¼ "): 0,800 litres
- ø15 (G 1½ ") - 1.250 litres
- ø15 (G 2.0 ″) - 1.960 litres.
Per calcular tot el volum de líquid del sistema de calefacció, també cal afegir el volum del refrigerant a la caldera. Aquestes dades s’indiquen al passaport adjunt del dispositiu o tenen paràmetres aproximats:
- caldera de terra: 40 litres d’aigua;
- caldera de paret: 3 litres d’aigua.
L’elecció d’una caldera depèn directament del volum de líquid del sistema de subministrament de calor de la sala.
Els principals tipus de refrigerants
Hi ha quatre tipus principals de fluids que s’utilitzen per omplir els sistemes de calefacció:
En conclusió, cal dir que si s’està modernitzant el sistema de calefacció, s’instal·len canonades o bateries, és necessari tornar a calcular el seu volum total, d’acord amb les noves característiques de tots els elements del sistema.
Transportador de calor al sistema de calefacció: càlcul de volum, cabal, injecció i molt més
Per tenir una idea de la calefacció correcta d’una casa individual, heu d’aprofundir en els conceptes bàsics. Penseu en els processos de circulació del refrigerant en els sistemes de calefacció. Aprendràs a organitzar correctament la circulació del refrigerant al sistema. Es recomana veure el vídeo explicatiu següent per obtenir una presentació més profunda i reflexiva del tema d’estudi.
Càlcul del refrigerant del sistema de calefacció ↑
El volum del refrigerant en els sistemes de calefacció requereix un càlcul precís.
El càlcul del volum requerit de refrigerant al sistema de calefacció es fa més sovint en el moment de substituir o reconstruir tot el sistema. El mètode més senzill seria l’ús banal de les taules de càlcul adequades. Són fàcils de trobar en llibres de consulta temàtics. Segons la informació bàsica, conté:
- a la secció del radiador d'alumini (bateria) 0,45 l del refrigerant;
- a la secció del radiador de ferro colat 1 / 1,75 litres;
- mesurador de 15 mm / 32 mm de canonada 0,177 / 0,8 litres.
També cal fer càlculs a l’hora d’instal·lar les anomenades bombes de maquillatge i un dipòsit d’expansió. En aquest cas, per determinar el volum total de tot el sistema, cal sumar el volum total de dispositius de calefacció (bateries, radiadors), així com la caldera i les canonades. La fórmula de càlcul és la següent:
V = (VS x E) / d, on d és un indicador de l’eficiència del dipòsit d’expansió instal·lat; E representa el coeficient d’expansió del líquid (expressat en percentatge), VS és igual al volum del sistema, que inclou tots els elements: intercanviadors de calor, caldera, canonades, també radiadors; V és el volum del tanc d’expansió.
Respecte al coeficient d’expansió del líquid. Aquest indicador pot tenir dos valors, segons el tipus de sistema.Si el refrigerant és aigua, per al càlcul, el seu valor és del 4%. En el cas de l’etilenglicol, per exemple, el coeficient d’expansió es considera un 4,4%.
Hi ha una altra opció força comuna, encara que menys precisa, per avaluar el volum del refrigerant del sistema. Aquesta és la manera en què s’utilitzen els indicadors de potència; per fer un càlcul aproximat, només cal conèixer la potència del sistema de calefacció. Se suposa que 1 kW = 15 litres de líquid.
No és necessària una avaluació en profunditat del volum dels dispositius de calefacció, inclosa la caldera i les canonades. Considerem-ho amb un exemple específic. Per exemple, la capacitat del sistema de calefacció d’una casa determinada era de 75 kW.
En aquest cas, el volum total del sistema es dedueix per la fórmula: VS = 75 x 15 i serà igual a 1125 litres.
També s’ha de tenir en compte que l’ús de diversos tipus d’elements addicionals del sistema de calefacció (ja siguin canonades o radiadors) redueix d’alguna manera el volum total del sistema. Trobareu informació completa sobre aquest tema a la documentació tècnica corresponent del fabricant de determinats elements.
Vídeo útil: circulació de refrigerant als sistemes de calefacció ↑
Bombament del refrigerant al sistema de calefacció ↑
Després d’haver decidit els indicadors del volum del sistema, s’ha d’entendre el més important: com es bomba el refrigerant al sistema de calefacció de tipus tancat.
Hi ha dues opcions:
En el procés de bombament, heu de seguir les lectures del manòmetre, sense oblidar que les obertures d’aire dels radiadors de calefacció (bateries) han d’estar obertes sense fallades.
Cabal de l'agent de calefacció al sistema de calefacció ↑
El cabal del sistema portador de calor significa la quantitat de massa del portador de calor (kg / s) destinada a subministrar la quantitat de calor necessària a la sala climatitzada.
El càlcul del portador de calor al sistema de calefacció es determina com el quocient de dividir la demanda de calor calculada (W) de la (les) habitació (s) per la transferència de calor d’1 kg de portador de calor per escalfar (J / kg).
El cabal del medi de calefacció al sistema durant la temporada de calefacció en sistemes de calefacció central verticals canvia, ja que estan regulats (això és especialment cert per a la circulació gravitatòria del medi de calefacció. A la pràctica, en els càlculs, el cabal del el medi d’escalfament sol mesurar-se en kg / h.
Altres mètodes per calcular la quantitat de calor
És possible calcular la quantitat de calor que entra al sistema de calefacció per altres formes.
La fórmula de càlcul per a la calefacció en aquest cas pot diferir lleugerament de l’anterior i té dues opcions:
- Q = ((V1 * (T1 - T2)) + (V1 - V2) * (T2 - T)) / 1000.
- Q = ((V2 * (T1 - T2)) + (V1 - V2) * (T1 - T)) / 1000.
Tots els valors de variables d’aquestes fórmules són els mateixos que abans.
Basat en això, és segur dir que el càlcul de quilowatts de calefacció es pot fer tot sol. Tot i això, no us oblideu de consultar amb organitzacions especials encarregades del subministrament de calor als habitatges, ja que els seus principis i sistema d’assentament poden ser completament diferents i consistir en un conjunt de mesures completament diferents.
Després d'haver decidit dissenyar un sistema anomenat de "terra càlid" en una casa privada, heu d'estar preparats pel fet que el procediment per calcular la quantitat de calor serà molt més complicat, ja que en aquest cas hauríeu de tenir en compte no només les característiques del circuit de calefacció, sinó que també preveuen els paràmetres de la xarxa elèctrica, des de la qual s’escalfarà el terra i el terra. Al mateix temps, les organitzacions responsables del control d’aquestes instal·lacions seran completament diferents.
Molts propietaris solen enfrontar-se al problema de convertir el nombre requerit de quilocalories a quilowatts, que és causat per l'ús d'unitats de mesura en molts ajuts auxiliars del sistema internacional anomenat "C". Aquí cal recordar que el coeficient de conversió de quilocalories a quilowatts serà de 850, és a dir, en termes més senzills, 1 kW és de 850 kcal. Aquest procediment de càlcul és molt més senzill, ja que no serà difícil calcular la quantitat necessària de calories giga: el prefix "giga" significa "milions", per tant, 1 giga de calories és 1 milió de calories.
Per evitar errors en els càlculs, és important recordar que absolutament tots els comptadors de calor moderns tenen algun error, sovint dins dels límits acceptables. El càlcul d’aquest error també es pot realitzar independentment mitjançant la fórmula següent: R = (V1 - V2) / (V1 + V2) * 100, on R és l’error del mesurador de calefacció general de la casa
V1 i V2 són els paràmetres del cabal d’aigua del sistema ja esmentat anteriorment i 100 és el coeficient responsable de convertir el valor obtingut en percentatge. D'acord amb les normes operatives, l'error màxim permès pot ser del 2%, però normalment aquesta xifra en els dispositius moderns no supera l'1%.
