Berekening van het verwarmingssysteem van een privéwoning: regels en rekenvoorbeelden

Ketel selectie

De ketel kan van verschillende typen zijn:

• Elektrische boiler;
• Vloeibare brandstofketel;
• Gas boiler;
• Ketel voor vaste brandstoffen;
• Gecombineerde ketel.

Naast de brandstofkosten zal het noodzakelijk zijn om minimaal één keer per jaar een preventieve inspectie van de ketel uit te voeren. Hiervoor kunt u het beste een specialist inschakelen. U moet ook preventieve reiniging van filters uitvoeren. Het gemakkelijkst te bedienen zijn ketels die op gas werken. Ze zijn ook vrij goedkoop in onderhoud en reparatie. Een gasboiler is alleen geschikt in die huizen die toegang hebben tot een gasleiding.

Ketels van deze klasse onderscheiden zich door een hoge mate van veiligheid.Moderne ketels zijn zo ontworpen dat ze geen speciale ruimte voor de stookruimte nodig hebben. Moderne ketels worden gekenmerkt door een mooie uitstraling en passen met succes in het interieur van elke keuken.

Gasketel in de keuken

Tot op heden zijn vooral semi-automatische ketels die op vaste brandstoffen werken populair. Toegegeven, dergelijke ketels hebben één nadeel, namelijk dat het eenmaal per dag nodig is om brandstof te laden. Veel fabrikanten produceren dergelijke ketels die volledig geautomatiseerd zijn. In dergelijke ketels wordt vaste brandstof offline geladen.

Dergelijke ketels zijn echter een beetje problematischer. Naast het grote probleem, dat elektriciteit nu vrij duur is, kunnen ze ook het netwerk overbelasten. In kleine dorpen wordt gemiddeld tot 3 kW per uur per huis toegewezen, maar dit is niet genoeg voor een ketel en er moet rekening mee worden gehouden dat het netwerk niet alleen wordt belast met de werking van de ketel.

elektrische boiler

Om het verwarmingssysteem van een privéwoning te organiseren, kunt u ook een ketel op vloeibare brandstof installeren. Het nadeel van dergelijke ketels is dat ze uit oogpunt van ecologie en veiligheid kritiek kunnen opleveren.

Berekening ketelvermogen

Voordat u de verwarming in huis berekent, moet u dit doen door het vermogen van de ketel te berekenen. Het rendement van het gehele verwarmingssysteem zal voornamelijk afhangen van het vermogen van de ketel. Het belangrijkste in deze kwestie is om het niet te overdrijven, omdat een te krachtige ketel meer brandstof verbruikt dan nodig is. En als de ketel te zwak is, zal het huis niet goed kunnen worden verwarmd en dit zal het comfort in huis negatief beïnvloeden.

Daarom is de berekening van het verwarmingssysteem van een landhuis belangrijk.U kunt een ketel met het benodigde vermogen kiezen als u gelijktijdig het soortelijk warmteverlies van het gebouw voor de gehele stookperiode berekent

Berekening van huisverwarming - specifiek warmteverlies kan op de volgende manier worden gedaan:

q_huis=Q_jaar/F_h

Qyear is het verbruik van warmte-energie voor de gehele stookperiode;

Fh is het gebied van het huis dat wordt verwarmd;

Keuzetabel ketelvermogen afhankelijk van de te verwarmen ruimte

Om de verwarming van een landhuis te berekenen - het energieverbruik dat nodig is voor het verwarmen van een privéwoning, moet u de volgende formule en een hulpmiddel zoals een rekenmachine gebruiken:

Q_jaar=β_h*[Q_k-(Q_{vn b}+Q_s)*ν

_h - dit is de coëfficiënt voor het in rekening brengen van het extra warmteverbruik door het verwarmingssysteem.

Q_{vn b} - warmteontvangsten van huishoudelijke aard, die typisch zijn voor de hele stookperiode.

Qk is de waarde van het totale warmteverlies van het huis.

Q_s - dit is de warmtestroom in de vorm van zonnestraling die via de ramen de woning binnenkomt.

Voordat u de verwarming van een privéwoning berekent, is het de moeite waard om te overwegen dat verschillende soorten gebouwen worden gekenmerkt door verschillende temperatuuromstandigheden en luchtvochtigheidsindicatoren. Ze worden weergegeven in de volgende tabel:

Hieronder volgt een tabel met de schaduwcoëfficiënten van een lichtopening en de relatieve hoeveelheid zonnestraling die door de ramen binnenkomt.

Als u van plan bent om waterverwarming te installeren, zal de oppervlakte van het huis grotendeels een bepalende factor zijn. Als het huis een totale oppervlakte heeft van niet meer dan 100 vierkante meter. meter, dan is een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie ook geschikt. Als het huis een groter oppervlak heeft, is een verwarmingssysteem met geforceerde circulatie verplicht.De berekening van het verwarmingssysteem van het huis moet nauwkeurig en correct worden uitgevoerd.

Eenvoudige pijpleiding met constante doorsnede;

De belangrijkste ontwerpverhoudingen voor een eenvoudige pijpleiding zijn: Bernoulli-vergelijking, stroomvergelijking Q \u003d const en formules voor het berekenen van wrijvingsdrukverliezen langs de lengte van de pijp en in lokale weerstanden.

Bij het toepassen van de Bernoulli-vergelijking in een bepaalde berekening, kan rekening worden gehouden met de volgende aanbevelingen. Eerst moet u twee ontwerpsecties en een vergelijkingsvlak in de afbeelding instellen. Het wordt aanbevolen om als secties te nemen:

het vrije oppervlak van de vloeistof in de tank, waar de snelheid nul is, d.w.z. V = 0;

de uitlaat van de stroom in de atmosfeer, waar de druk in de straaldoorsnede gelijk is aan de omgevingsdruk, d.w.z. pa6c = ratm of pis6 = 0;

gedeelte waarin de druk wordt ingesteld (of moet worden bepaald) (aflezingen van een manometer of vacuümmeter);

gedeelte onder de zuiger, waar de overdruk wordt bepaald door de externe belasting.

Het vergelijkingsvlak wordt handig door het zwaartepunt van een van de berekende secties getrokken, meestal onder (dan zijn de geometrische hoogten van de secties 0).

Laat een eenvoudige pijpleiding met constante doorsnede willekeurig in de ruimte worden geplaatst (Fig. 1), een totale lengte l en een diameter d hebben en een aantal lokale weerstanden bevatten. In de eerste sectie (1-1) is de geometrische hoogte gelijk aan z1 en de overdruk p1, en in de laatste (2-2), respectievelijk z2 en p2. De stroomsnelheid in deze secties als gevolg van de constantheid van de buisdiameter is hetzelfde en gelijk aan v.

De Bernoulli-vergelijking voor secties 1-1 en 2-2, rekening houdend met , ziet er als volgt uit:

of

,

som van coëfficiënten van lokale weerstanden.

Voor het gemak van berekeningen introduceren we het concept van ontwerpkop

,

٭

٭٭

Voorbeeld thermische berekening

Als voorbeeld van een thermische berekening is er een gewoon huis met één verdieping met vier woonkamers, een keuken, een badkamer, een "wintertuin" en bijkeuken.

Fundering van een monolithische plaat van gewapend beton (20 cm), buitenmuren - beton (25 cm) met gips, dak - plafonds van houten balken, dak - metalen tegels en minerale wol (10 cm)

Laten we de initiële parameters van het huis aanwijzen die nodig zijn voor de berekeningen.

Afmetingen gebouw:

• vloerhoogte - 3 m;
• klein raam van de voor- en achterkant van het gebouw 1470 * 1420 mm;
• groot gevelraam 2080*1420 mm;
• toegangsdeuren 2000*900 mm;
• achterdeuren (uitgang naar het terras) 2000*1400 (700 + 700) mm.

De totale breedte van het pand is 9,5 m2, de lengte is 16 m2. Alleen woonkamers (4 units), een badkamer en een keuken worden verwarmd.

Voor een nauwkeurige berekening van warmteverlies aan de muren, moet het gebied van de ramen en deuren worden afgetrokken van het gebied van de buitenmuren - dit is een heel ander soort materiaal met zijn eigen thermische weerstand

We beginnen met het berekenen van de oppervlakten van homogene materialen:

• vloeroppervlak - 152 m2;
• dakoppervlak - 180 m2, gezien de hoogte van de zolder 1,3 m en de breedte van de run - 4 m;
• raamoppervlak - 3*1,47*1,42+2,08*1,42=9,22 m2;
• deuroppervlak - 2*0.9+2*2*1.4=7.4 m2.

Het oppervlak van de buitenmuren zal gelijk zijn aan 51*3-9.22-7.4=136.38 m2.

We gaan over tot de berekening van warmteverlies op elk materiaal:

• Q_vloer\u003d S * ∆T * k / d \u003d 152 * 20 * 0,2 / 1,7 \u003d 357,65 W;
• Q_dak\u003d 180 * 40 * 0,1 / 0,05 \u003d 14400 W;
• Q_venster=9.22*40*0.36/0.5=265.54W;
• Q_deuren=7,4*40*0,15/0,75=59,2W;

En ook Q_muur gelijk aan 136,38*40*0,25/0,3=4546. De som van alle warmteverliezen is 19628.4 W.

Als resultaat berekenen we het vermogen van de ketel: P_boiler=Q_verliezen*S_{kamer_verwarming}*K/100=19628,4*(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.

Laten we het aantal radiatorsecties voor een van de kamers berekenen. Voor alle anderen zijn de berekeningen vergelijkbaar. Een hoekkamer (links, benedenhoek van het diagram) heeft bijvoorbeeld een oppervlakte van 10,4 m2.

Dus 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.

Deze kamer heeft 9 secties van een verwarmingsradiator nodig met een warmtevermogen van 180 watt.

We gaan verder met de berekening van de hoeveelheid koelvloeistof in het systeem - W=13,5*P=13,5*21=283,5 l. Dit betekent dat de koelvloeistofsnelheid is: V=(0,86*P*μ)/∆T=(0,86*21000*0,9)/20=812,7 l.

Als gevolg hiervan zal de volledige omzet van het volledige volume van het koelmiddel in het systeem gelijk zijn aan 2,87 keer per uur.

1. Berekening van het verwarmingssysteem van een privéwoning: regels en rekenvoorbeelden
2. Thermische berekening van een gebouw: bijzonderheden en formules voor het uitvoeren van berekeningen + praktijkvoorbeelden

Hoe het optimale aantal en de volumes van warmtewisselaars te berekenen

Bij het berekenen van het aantal benodigde radiatoren moet rekening worden gehouden met het materiaal waarvan ze zijn gemaakt. De markt biedt nu drie soorten metalen radiatoren:

• Gietijzer,
• Aluminium,
• bimetaal legering.

Ze hebben allemaal hun eigen kenmerken. Gietijzer en aluminium hebben dezelfde warmteoverdrachtssnelheid, maar aluminium koelt snel af en gietijzer warmt langzaam op, maar houdt de warmte lang vast. Bimetaalradiatoren warmen snel op, maar koelen veel langzamer af dan aluminiumradiatoren.

Bij het berekenen van het aantal radiatoren moet ook rekening worden gehouden met andere nuances:

• thermische isolatie van de vloer en muren helpt om tot 35% warmte te besparen,
• de hoekkamer is koeler dan de andere en heeft meer radiatoren nodig,
• het gebruik van dubbele beglazing op ramen bespaart 15% warmte-energie,
• tot 25% van de warmte-energie "verlaat" via het dak.

Het aantal verwarmingsradiatoren en secties daarin hangt van veel factoren af.

Volgens de normen van SNiP is 100 W warmte nodig om 1 m3 te verwarmen. Voor 50 m3 is dus 5000 watt nodig. Als een bimetaalapparaat voor 8 secties 120 W afgeeft, dan berekenen we met een eenvoudige rekenmachine: 5000: 120 = 41,6. Na afronding krijgen we 42 radiatoren.

U kunt de geschatte formule gebruiken voor het berekenen van radiatorsecties:

N*= S/P *100

Het symbool (*) geeft aan dat het fractionele deel is afgerond volgens algemene wiskundige regels, N is het aantal secties, S is de oppervlakte van de kamer in m2 en P is de warmteafgifte van 1 sectie in W.

formules

Omdat wij, beste lezer, geen inbreuk maken op het behalen van een diploma thermische techniek, zullen we niet beginnen met klimmen de jungle in.

Een vereenvoudigde berekening van de diameter van de verwarmingspijpleiding wordt uitgevoerd volgens de formule D \u003d 354 * (0,86 * Q / Dt) / v, waarin:

• D is de gewenste waarde van de diameter in centimeters.
• Q is de thermische belasting op het overeenkomstige deel van het circuit.
• Dt is de temperatuurdelta tussen de aanvoer- en retourleidingen. In een typisch autonoom systeem is het ongeveer 20 graden.
• v is het koelmiddeldebiet in de leidingen.

Het lijkt erop dat we niet genoeg gegevens hebben om door te gaan.

Om de diameter van buizen voor verwarming te berekenen, hebben we nodig:

1. Ontdek hoe snel de koelvloeistof kan bewegen.
2. Leer het thermische vermogen van het hele systeem en zijn afzonderlijke secties te berekenen.

Koelvloeistof snelheid

Het moet aan een paar randvoorwaarden voldoen.

Enerzijds moet de koelvloeistof ongeveer drie keer per uur in het circuit ronddraaien.In een ander geval zal de gekoesterde temperatuurdelta merkbaar toenemen, waardoor de verwarming van de radiatoren ongelijkmatig wordt. Bovendien zullen we bij extreme kou ten volle profiteren van de reële mogelijkheid om de koelste delen van het circuit te ontdooien.

Anders zal een te hoge snelheid hydraulisch geluid veroorzaken. In slaap vallen met het geluid van water in de leidingen is een genot, laten we zeggen, voor een amateur.

Het bereik van stroomsnelheden van 0,6 tot 1,5 meter per seconde wordt als acceptabel beschouwd; daarnaast wordt in de meeste gevallen de maximaal toegestane waarde gebruikt in berekeningen - 1,5 m / s.

Thermische kracht

Hier is een schema om het te berekenen voor de genormaliseerde thermische weerstand van muren (voor het midden van het land - 3,2 m2 * C / W).

• Voor een privéwoning wordt 60 watt per kubieke meter ruimte als basisvermogen genomen.
• Daar komt nog 100 watt bij voor elk raam en 200 watt voor elke deur.
• Het resultaat wordt vermenigvuldigd met een regionale coëfficiënt, afhankelijk van het klimaatgebied:

Gemiddelde temperatuur januari	Coëfficiënt
-40	2,0
-25	1,6
-15	1,4
-5	1
0,8

Dus een kamer van 300 m2 met drie deuren en ramen in Krasnodar (gemiddelde temperatuur in januari is +0,6C) heeft (300 * 60 + (3 * 100 + 200)) * 0,8 = 14800 watt warmte nodig.

Voor gebouwen waarvan de thermische weerstand van de muren aanzienlijk verschilt van de genormaliseerde, wordt een ander vereenvoudigd schema gebruikt: Q=V*Dt*K/860, waarbij:

• Q is de behoefte aan thermisch vermogen in kilowatt.
• V - de hoeveelheid verwarmde ruimte in kubieke meters.
• Dt - temperatuurverschil tussen de straat en de kamer op het hoogtepunt van koud weer.

Isolatiecoëfficiënt	Beschrijving van gebouwschil
0,6 — 0,9	Schuim- of mineraalwollaag, geïsoleerd dak, energiebesparende driedubbele beglazing
1,-1,9	Metselwerk in anderhalve baksteen, enkele kamer dubbele beglazing
2 — 2,9	Metselwerk, houten kozijnen zonder isolatie
3-4	Leggen in een halve steen, beglazing in één draad

Waar haal je de belasting voor een apart gedeelte van het circuit? Het wordt berekend door het volume van de kamer die door dit gebied wordt verwarmd, met behulp van een van de bovenstaande methoden.

Berekening van het verwarmingssysteem

Bij het plannen van een verwarmingssysteem voor een privéwoning, is de moeilijkste en meest cruciale stap het uitvoeren van hydraulische berekeningen - u moet de weerstand van het verwarmingssysteem bepalen.

Immers, door zelf te bepalen hoe het volume van het verwarmingssysteem te berekenen en het systeem verder te plannen, weten maar weinig mensen dat het eerst nodig is om wat grafisch ontwerpwerk uit te voeren. In het bijzonder moeten de volgende parameters worden bepaald en weergegeven op het verwarmingssysteemplan:

warmtebalans van het pand waarin verwarmingstoestellen zullen worden geplaatst;
het type van de meest geschikte verwarmingstoestellen en warmtewisselingsoppervlakken, vermeld ze op het voorlopige plan van het verwarmingssysteem;
het meest geschikte type verwarmingssysteem, kies de meest geschikte configuratie. U moet ook een gedetailleerde lay-out maken van de verwarmingsketel, pijpleiding.
kies het type pijpleiding, bepaal de extra elementen die nodig zijn voor hoogwaardig werk (kleppen, kleppen, sensoren). Geef hun locatie aan op het voorlopige schema van het systeem.
maak een volledig axonometrisch diagram. Het moet het aantal secties, hun duur en het niveau van warmtebelasting aangeven.
plan en toon op het diagram het hoofdverwarmingscircuit

In dit geval is het belangrijk om rekening te houden met het maximale debiet van de koelvloeistof.

Schematisch diagram van verwarming:

Tweepijps verwarmingssysteem

Voor elk verwarmingssysteem is het ontwerpgedeelte van de pijpleiding het segment waarop de diameter niet verandert en waar een stabiele koelvloeistofstroom optreedt. De laatste parameter wordt berekend uit de warmtebalans van de kamer.

Om een ​​tweepijpsverwarmingssysteem te berekenen, moet een voorlopige nummering van de secties worden uitgevoerd. Het begint met een verwarmingselement (ketel). Alle knooppunten van de toevoerleiding, waarop het systeem aftakt, moeten in hoofdletters worden aangegeven.

Tweepijps verwarmingssysteem

De overeenkomstige knooppunten op de geprefabriceerde hoofdleidingen moeten worden aangegeven met streepjes. Vertakkingspunten van instrumenttakken (op de nodale stijgbuis) worden meestal aangegeven met Arabische cijfers. Deze aanduidingen komen overeen met het verdiepingsnummer (indien een horizontaal verwarmingssysteem is geïmplementeerd) of het nummer van de stijgleiding (verticaal systeem). In dit geval wordt dit nummer op de kruising van de koelvloeistofstroom aangegeven door een extra slag.

Voor de best mogelijke uitvoering van het werk moet elke sectie worden genummerd.

Het is belangrijk om in gedachten te houden dat het nummer uit twee waarden moet bestaan ​​- het begin en het einde van de sectie

hydraulisch balanceren

Het balanceren van drukverliezen in het verwarmingssysteem wordt uitgevoerd door middel van regel- en afsluiters.

Hydraulische balancering van het systeem wordt uitgevoerd op basis van:

• ontwerpbelasting (massakoelmiddeldebiet);
• gegevens van leidingfabrikanten over dynamische weerstand;
• het aantal lokale weerstanden in het betreffende gebied;
• technische kenmerken van fittingen.

Installatiekenmerken - drukval, montage, capaciteit - worden voor elke klep ingesteld. Ze bepalen de coëfficiënten van de koelvloeistofstroom in elke stijgbuis en vervolgens in elk apparaat.

Het drukverlies is recht evenredig met het kwadraat van het koelmiddeldebiet en wordt gemeten in kg/h, waarbij:

S is het product van de dynamische specifieke druk, uitgedrukt in Pa / (kg / h), en de verminderde coëfficiënt voor de lokale weerstand van de sectie (ξpr).

De gereduceerde coëfficiënt ξpr is de som van alle lokale weerstanden van het systeem.

Bepaling van de koelvloeistofstroom en leidingdiameters

Eerst moet elke verwarmingstak vanaf het einde in secties worden verdeeld. De opsplitsing gebeurt naar waterverbruik en verschilt van radiator tot radiator. Dit betekent dat er na elke batterij een nieuwe sectie begint, dit is weergegeven in het voorbeeld dat hierboven wordt weergegeven. We beginnen bij de 1e sectie en vinden de massastroom van het koelmiddel erin, met de nadruk op de kracht van de laatste verwarmer:

G = 860q/ ∆t, waarbij:

• G is het koelmiddeldebiet, kg/h;
• q is het thermisch vermogen van de radiator in het gebied, kW;
• Het is het temperatuurverschil in de aanvoer- en retourleidingen, meestal 20 ºС.

Voor het eerste deel ziet de berekening van de koelvloeistof er als volgt uit:

860 x 2 / 20 = 86 kg/u.

Het verkregen resultaat moet onmiddellijk op het diagram worden toegepast, maar voor verdere berekeningen hebben we het in andere eenheden nodig - liters per seconde. Om een ​​overboeking uit te voeren, moet u de formule gebruiken:

GV = G /3600ρ, waarbij:

• GV – watervolumestroom, l/s;
• ρ is de dichtheid van water, bij een temperatuur van 60 ºС is het gelijk aan 0,983 kg / liter.

In deze tabellen worden de waarden van de diameters van stalen en kunststof buizen gepubliceerd, afhankelijk van het debiet en de snelheid van het koelmiddel.Als u naar pagina 31 gaat, geeft de eerste kolom in tabel 1 voor stalen buizen de stroomsnelheden in l / s weer. Om geen volledige berekening van leidingen voor het verwarmingssysteem van een frequent huis te maken, hoeft u alleen de diameter te selecteren op basis van het debiet, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding:

Dus voor ons voorbeeld moet de interne afmeting van de doorgang 10 mm zijn. Maar aangezien dergelijke leidingen niet worden gebruikt bij verwarming, accepteren we veilig de DN15 (15 mm) leiding. We zetten het op het diagram en gaan naar het tweede gedeelte. Aangezien de volgende radiator dezelfde capaciteit heeft, is het niet nodig om de formules toe te passen, we nemen de vorige waterstroom en vermenigvuldigen deze met 2 en krijgen 0,048 l / s. We gaan weer naar de tabel en vinden daarin de dichtstbijzijnde geschikte waarde. Vergeet tegelijkertijd niet om de waterstroomsnelheid v (m / s) te controleren, zodat deze de gespecificeerde limieten niet overschrijdt (in de afbeeldingen is deze in de linkerkolom gemarkeerd met een rode cirkel):

Zoals u in de afbeelding kunt zien, wordt sectie nr. 2 ook gelegd met een DN15-buis. Verder vinden we volgens de eerste formule het debiet in sectie nr. 3:

860 x 1,5 / 20 = 65 kg / h en reken deze om naar andere eenheden:

65 / 3600 x 0,983 = 0,018 l/s.

Als we het toevoegen aan de som van de kosten van de twee vorige secties, krijgen we: 0,048 + 0,018 = 0,066 l / s en draaien we opnieuw naar de tafel. Aangezien we in ons voorbeeld niet het zwaartekrachtsysteem berekenen, maar het druksysteem, is de DN15-leiding ook deze keer geschikt voor de snelheid van de koelvloeistof:

Op deze manier berekenen we alle secties en passen we alle gegevens toe op ons axonometrische diagram:

Berekening van het aantal secties van verwarmingsapparaten

Het verwarmingssysteem zal niet effectief zijn als het optimale aantal radiatorsecties niet wordt berekend.Een onjuiste berekening zal ertoe leiden dat de kamers ongelijkmatig worden verwarmd, de ketel op de limiet van zijn mogelijkheden zal werken of, omgekeerd, "stationair" brandstof verspilt.

Sommige huiseigenaren zijn van mening dat hoe meer batterijen, hoe beter. Dit verlengt echter de weg van de koelvloeistof, die geleidelijk afkoelt, waardoor de laatste kamers in het systeem het risico lopen zonder warmte te komen te zitten. Geforceerde circulatie van het koelmiddel lost dit probleem gedeeltelijk op. Maar we mogen de kracht van de ketel niet uit het oog verliezen, die het systeem eenvoudigweg "niet trekt".

Om het aantal secties te berekenen, hebt u de volgende waarden nodig:

• het gebied van de verwarmde kamer (plus de aangrenzende, waar geen radiatoren zijn);
• vermogen van één radiator (aangegeven in de technische specificatie);

houd er rekening mee dat voor 1 m². m

leefruimte vereist 100 W vermogen voor centraal Rusland (volgens de vereisten van SNiP).

Het oppervlak van de kamer wordt vermenigvuldigd met 100 en het resulterende bedrag wordt gedeeld door de vermogensparameters van de geïnstalleerde radiator.

Een voorbeeld voor een kamer van 25 vierkante meter. meter en radiatorvermogen 120 W: (20x100) / 185 = 10,8 = 11

Dit is de eenvoudigste formule, met een niet-standaard hoogte van kamers of hun complexe configuratie, andere waarden worden gebruikt.

Hoe de verwarming in een privéwoning correct te berekenen als het vermogen van de radiator om de een of andere reden onbekend is? Standaard wordt uitgegaan van het gemiddelde statische vermogen van 200 watt. Je kunt de gemiddelde waarden van bepaalde soorten radiatoren nemen. Voor bimetaal is dit cijfer 185 W, voor aluminium - 190 W. Voor gietijzer is de waarde veel lager - 120 watt.

Als de berekening voor hoekkamers wordt uitgevoerd, kan het resultaat veilig worden vermenigvuldigd met een factor 1,2.

Berekeningsstappen

Het is noodzakelijk om de parameters voor het verwarmen van een huis in verschillende fasen te berekenen:

• berekening van warmteverlies thuis;
• selectie van temperatuurregime;
• selectie van verwarmingsradiatoren op vermogen;
• hydraulische berekening van het systeem;
• ketel keuze.

De tabel zal u helpen te begrijpen wat voor soort radiatorvermogen u nodig heeft voor uw kamer.

Warmteverlies berekening

Het thermotechnische deel van de berekening wordt uitgevoerd op basis van de volgende initiële gegevens:

• specifieke thermische geleidbaarheid van alle materialen die worden gebruikt bij de bouw van een woonhuis;
• geometrische afmetingen van alle elementen van het gebouw.

De warmtebelasting op het verwarmingssysteem wordt in dit geval bepaald door de formule:
Mk \u003d 1.2 x Tp, waarbij

Tp - totaal warmteverlies van het gebouw;

Mk - ketelvermogen;

1,2 - veiligheidsfactor (20%).

Voor individuele gebouwen kan verwarming worden berekend met behulp van een vereenvoudigde methode: de totale oppervlakte van het pand (inclusief gangen en andere niet-residentiële gebouwen) wordt vermenigvuldigd met het specifieke klimaatvermogen en het resulterende product wordt gedeeld door 10.

De waarde van het specifieke klimaatvermogen is afhankelijk van de bouwplaats en is gelijk aan:

• voor de centrale regio's van Rusland - 1,2 - 1,5 kW;
• voor het zuiden van het land - 0,7 - 0,9 kW;
• voor het noorden - 1,5 - 2,0 kW.

Een vereenvoudigde techniek stelt u in staat om verwarming te berekenen zonder toevlucht te nemen tot dure hulp van ontwerporganisaties.

Temperatuuromstandigheden en selectie van radiatoren

De modus wordt bepaald op basis van de temperatuur van het koelmiddel (meestal is dit water) aan de uitlaat van de verwarmingsketel, het water dat wordt teruggevoerd naar de ketel, evenals de luchttemperatuur in het pand.

De optimale modus, volgens Europese normen, is de verhouding 75/65/20.

Om verwarmingsradiatoren te selecteren vóór installatie, moet u eerst het volume van elke kamer berekenen. Voor elke regio van ons land is de benodigde hoeveelheid thermische energie per kubieke meter ruimte vastgesteld. Voor het Europese deel van het land is dit cijfer bijvoorbeeld 40 watt.

Om de hoeveelheid warmte voor een bepaalde kamer te bepalen, is het noodzakelijk om de specifieke waarde te vermenigvuldigen met de kubieke capaciteit en het resultaat met 20% te verhogen (vermenigvuldigen met 1,2). Op basis van het verkregen cijfer wordt het benodigde aantal kachels berekend. De fabrikant geeft hun vermogen aan.

Elke vin van een standaard aluminium radiator heeft bijvoorbeeld een vermogen van 150 W (bij een koelvloeistoftemperatuur van 70°C). Om het benodigde aantal radiatoren te bepalen, is het noodzakelijk om de benodigde thermische energie te delen door het vermogen van één verwarmingselement.

Hydraulische berekening

Voor hydraulische berekening er zijn speciale programma's.

Een van de kostbare fasen van de bouw is de installatie van de pijpleiding. Een hydraulische berekening van het verwarmingssysteem van een privéwoning is nodig om de diameters van de leidingen, het volume van het expansievat en de juiste selectie van de circulatiepomp te bepalen. Het resultaat van de hydraulische berekening zijn de volgende parameters:

• Warmtedragerverbruik als geheel;
• Drukverlies van de warmtedrager in het systeem;
• Drukverlies van de pomp (ketel) naar elke verwarming.

Hoe het debiet van de koelvloeistof bepalen? Om dit te doen, is het noodzakelijk om de specifieke warmtecapaciteit (voor water is dit cijfer 4,19 kJ / kg * graden C) en het temperatuurverschil aan de uitlaat en inlaat te vermenigvuldigen, en vervolgens het totale vermogen van het verwarmingssysteem te delen door de resultaat.

De leidingdiameter wordt gekozen op basis van de volgende voorwaarde: de watersnelheid in de leiding mag niet hoger zijn dan 1,5 m/s. Anders maakt het systeem geluid. Maar er is ook een lagere snelheidslimiet - 0,25 m / s. De installatie van de pijpleiding vereist de evaluatie van deze parameters.

Als deze voorwaarde wordt verwaarloosd, kan het luchten van de leidingen optreden. Bij goed geselecteerde secties is een in de ketel ingebouwde circulatiepomp voldoende voor de werking van het verwarmingssysteem.

Het drukverlies voor elke sectie wordt berekend als het product van het specifieke wrijvingsverlies (opgegeven door de pijpfabrikant) en de lengte van de pijpleidingsectie. In de fabrieksspecificaties staan ​​ze ook per armatuur aangegeven.

Ketelselectie en wat economie

De ketel wordt geselecteerd afhankelijk van de mate van beschikbaarheid van een bepaald type brandstof. Als gas op het huis is aangesloten, heeft het geen zin om vaste brandstof of elektriciteit aan te schaffen. Als u de organisatie van de warmwatervoorziening nodig heeft, wordt de ketel niet gekozen op basis van het verwarmingsvermogen: in dergelijke gevallen wordt de installatie van tweecircuitapparaten met een vermogen van ten minste 23 kW gekozen. Met minder productiviteit bieden ze slechts één punt voor waterinname.

Selectie en installatie van verwarmingstoestellen

De warmte wordt door middel van verwarmingstoestellen van de ketel naar het pand overgebracht. Ze zijn onderverdeeld in:

• infrarood zenders;
• convectieve straling (alle soorten radiatoren);
• convectief (geribbeld).

Infraroodstralers komen minder vaak voor, maar worden als efficiënter beschouwd, omdat ze niet de lucht verwarmen, maar objecten die zich in de buurt van de zender bevinden. Voor thuisgebruik zijn draagbare infraroodstralers bekend die elektrische stroom omzetten in infraroodstraling.

De apparaten van de laatste twee punten worden het meest gebruikt vanwege hun optimale consumentenkwaliteiten.

Om het vereiste aantal secties van de verwarming te berekenen, is het noodzakelijk om de hoeveelheid warmteoverdracht van elke sectie te kennen.

Per 1 m² is ongeveer 100 W vermogen nodig. Als het vermogen van één sectie van de radiator bijvoorbeeld 170 W is, kan een radiator van 10 secties (1,7 kW) een ruimte van 17 m² verwarmen. Tegelijkertijd wordt aangenomen dat de standaard plafondhoogte niet meer dan 2,7 m is.

Door de radiator in een diepe nis onder de vensterbank te plaatsen, verminder je de warmteoverdracht met gemiddeld 10%. Wanneer het op een decoratieve doos wordt geplaatst, bereikt het warmteverlies 15-20%.

Door zich aan eenvoudige regels te houden, kunt u de efficiëntie van de warmteoverdracht van verwarmingsradiatoren verhogen:

• voor maximale neutralisatie van koude luchtstromen met warme lucht, worden radiatoren strikt onder de ramen geïnstalleerd, met een onderlinge afstand van minimaal 5 cm.
• Het midden van het raam en de radiator mogen samenvallen of niet meer dan 2 cm afwijken;
• batterijen in elke kamer worden horizontaal op hetzelfde niveau geplaatst;
• de afstand tussen de radiator en de vloer moet minimaal 6 cm zijn;
• tussen het achteroppervlak van de kachel en de muur moet minimaal 2-5 cm zijn.

De keuze van ketels voor het verwarmen van een woonhuis

De kachels die het huisverwarmingssysteem gebruikt, kunnen van de volgende typen zijn:

• Geribbeld of convectief;
• Stralings-convectief;
• straling. Stralingsverwarmers worden zelden gebruikt om een ​​verwarmingssysteem in een woonhuis te organiseren.

Moderne ketels hebben de kenmerken die in de volgende tabel worden weergegeven:

Wanneer verwarming wordt berekend in een houten huis, kan deze tabel je enigszins helpen. Bij het installeren van verwarmingstoestellen moet u aan enkele vereisten voldoen:

• De afstand van de kachel tot de vloer moet minimaal 60 mm zijn. Dankzij deze afstand kunt u met het verwarmingsschema van het huis op een moeilijk bereikbare plaats schoonmaken.
• De afstand van de verwarming tot de vensterbank moet minimaal 50 mm zijn, zodat de radiator zonder problemen kan worden verwijderd als er iets gebeurt.
• De lamellen van de verwarmingstoestellen moeten zich in een verticale positie bevinden.
• Het is wenselijk om kachels onder ramen of in de buurt van ramen te monteren.
• Het midden van de kachel moet overeenkomen met het midden van het raam.

Als er meerdere kachels in dezelfde ruimte zijn, moeten deze op hetzelfde niveau worden geplaatst.

Bepaling van drukverliezen in leidingen

De weerstand tegen drukverlies in het circuit waardoor de koelvloeistof circuleert, wordt bepaald als hun totale waarde voor alle afzonderlijke componenten. De laatste omvatten:

• verliezen in het primaire circuit, aangeduid als ∆Plk;
• lokale warmtedragerkosten (∆Plm);
• drukval in speciale zones, genaamd "warmtegeneratoren" onder de aanduiding ∆Ptg;
• verliezen binnen het ingebouwde warmtewisselingssysteem ∆Pto.

Na het optellen van deze waarden wordt de gewenste indicator verkregen, die de totale hydraulische weerstand van het systeem ∆Pco kenmerkt.

Naast deze algemene methode zijn er nog andere manieren om het drukverlies in polypropyleen buizen te bepalen. Een daarvan is gebaseerd op een vergelijking van twee indicatoren die aan het begin en het einde van de pijplijn zijn gekoppeld. In dit geval kan het drukverlies worden berekend door eenvoudig de begin- en eindwaarden af ​​te trekken, bepaald door twee manometers.

Een andere optie voor het berekenen van de gewenste indicator is gebaseerd op het gebruik van een complexere formule die rekening houdt met alle factoren die de kenmerken van de warmtestroom beïnvloeden. De onderstaande verhouding houdt in de eerste plaats rekening met vloeistof hoofdverlies vanwege de lengte van de pijpleiding.

• h is het vloeistofdrukverlies, gemeten in meters in het onderzochte geval.
• λ is de coëfficiënt van hydraulische weerstand (of wrijving), bepaald door andere berekeningsmethoden.
• L is de totale lengte van de onderhouden pijpleiding, gemeten in lopende meters.
• D is de inwendige maat van de leiding, die het volume van de koelvloeistofstroom bepaalt.
• V is het vloeistofdebiet, gemeten in standaardeenheden (meter per seconde).
• Het symbool g is de vrije valversnelling, die 9,81 m/s2 is.

Van groot belang zijn de verliezen veroorzaakt door de hoge hydraulische wrijvingscoëfficiënt. Het hangt af van de ruwheid van de binnenoppervlakken van de buizen. De in dit geval gebruikte verhoudingen zijn alleen geldig voor buisvormige plano's met een standaard ronde vorm. De uiteindelijke formule om ze te vinden ziet er als volgt uit:

• V - de bewegingssnelheid van watermassa's, gemeten in meters / seconde.
• D - binnendiameter, die de vrije ruimte voor de beweging van het koelmiddel bepaalt.
• De coëfficiënt in de noemer geeft de kinematische viscositeit van de vloeistof aan.

De laatste indicator verwijst naar constante waarden en wordt gevonden volgens speciale tabellen die in grote hoeveelheden op internet zijn gepubliceerd.