Розрахунок опалення – необхідний крок для ефективності обігрівальної системи будови

Грамотно зроблені розрахунки опалювальної системи для будь-якої будівлі – житловий будинок, цеху, офісу, магазину тощо., Будуть гарантією її стабільною, коректної, надійної і безшумної експлуатації. Крім цього, ви уникнете непорозумінь з працівниками жкг, зайвих фінансових витрат і втрат енергії. Розрахувати опалення можна в кілька етапів.

При прорахунку опалення треба враховувати багато факторів.

стадії розрахунків

Для початку потрібно дізнатися теплові втрати будівлі. Це потрібно, щоб визначити потужність котла, а також кожного з радіаторів. Тепловтрати розраховуються для кожного приміщення, що володіє зовнішньою стіною.

Зверніть увагу! Далі треба буде перевірити дані. Отримані цифри розділіть на квадратуру кімнати. Таким чином, ви отримаєте питомі теплові втрати (Вт / м²). Як правило – це 50/150 Вт / м². Якщо отримані дані сильно відмінні від зазначених, то значить, ви допустили помилку. Тому ціна збірки опалювальної системи буде занадто висока.

Далі потрібно підібрати температурний режим. Бажано для підрахунків прийняти такі параметри: 75-65-20 ° (котел-радіатори-кімната). Подібний режим температур, коли проводиться розрахунок тепла, відповідає європейській нормі опалення EN 442.

Потім необхідно вибрати потужність батарей опалення, Виходячи з даних по тепловтрат в кімнатах.
Після цього здійснюється гідравлічний розрахунок – опалення без нього не буде ефективним. Він потрібен, щоб визначити діаметр труб і технічні властивості циркуляційного насоса. Якщо будинок приватний, то перетин труб можна вибрати по таблиці, яка буде приведена нижче.
Далі потрібно визначитися з опалювальним котлом (побутовим або промисловим).
потім знаходиться обсяг опалювальної системи. Її місткість потрібно знати, щоб вибрати розширювальний бак або переконатися, що обсягу водяного бачка, вже вбудованого в теплогенератор, вистачить. Отримати потрібні дані вам допоможе будь-он-лайн калькулятор.

тепловий розрахунок

Щоб здійснити теплотехнічний етап проектування системи опалення, вам потрібні будуть вихідні дані.

Що потрібно для початку роботи

Насамперед вам необхідний буде проект будівництва. У ньому повинні бути вказані зовнішні і внутрішні розміри кожної з кімнат, а також вікон і зовнішніх дверних прорізів.
Далі дізнайтеся дані про розташування будови щодо сторін світла, а також кліматичних умов у вашій місцевості.
Зберіть інформацію про висоту і складі зовнішніх стін.
Вам треба буде знати і параметри матеріалів статі (від приміщення і до грунту), а також стелі (від приміщень до вулиці).

Після того, як зберете всі дані, можете починати розрахунок витрати тепла на опалення. В результаті роботи, ви зберете інформацію, на основі якої зможете здійснити гідравлічні підрахунки.

потрібна формула

Розрахунок теплових навантажень на систему повинен визначати тепловтрати і потужність котла. В останньому випадку формула розрахунку опалення така:

Мк = 1.2 ∙ Тп, Де:

Мк – потужність теплогенератора, в кВт;
Тп – тепловтрати будівлі;
1.2 – це запас, рівний 20%.

Зверніть увагу! Даний коефіцієнт запасу враховує можливість падіння тиску в газопровідної системи взимку, крім цього – непередбачені теплові втрати. Наприклад, як показує фото, через розбитого вікна, погану теплоізоляцію дверей, сильних морозів. Такий запас дозволяє і широко регулювати режим температур.

Слід зазначити, коли проводиться підрахунок кількості теплової енергії, її втрати по будівлі розподіляються не рівномірно, в середньому, цифри такі:

зовнішні стіни втрачають близько 40% від загальної цифри;
через вікна йде 20%;
підлоги віддають приблизно 10%;
крізь дах випаровується 10%;
20% йдуть через вентиляцію і двері.

коефіцієнти матеріалів

Коефіцієнти теплопровідності деяких матеріалів.

Далі, методика розрахунку теплової енергії на опалення враховує матеріали будинку.Вони безпосередньо впливають на рівень втрат тепла. При підрахунках, щоб врахувати всі чинники, застосовуються такі коефіцієнти:

К1 – вид вікон;
К2 – теплоізоляція стін;
К3 – означає співвідношення за площею вікон і підлоги;
К4 – мінімальний режим температур зовні;
К5 – число зовнішніх стін будівлі;
К6 – поверховість споруди;
К7 – висота кімнати.

Що стосується вікон, коефіцієнти їх тепловтрат рівні:

традиційне скління – 1.27;
двокамерні склопакети – 1;
трикамерні аналоги – 0.85.

Чим більший обсяг мають вікна щодо підлог, тим більша кількість тепла втрачає будівля.

Коли робите розрахунок споживання теплової енергії на опалення, враховуйте, що матеріал стін має такі величини коефіцієнта:

блоки або панелі з бетону – 1.25 / 1.5;
брус або колоди – 1.25;
кладка в 1.5 цегли – 1.5;
кладка в 2.5 цегли – 1.1;
пінобетонні блоки – 1.

При негативних температурах теплові витоку також збільшуються.

До -10 ° коефіцієнт дорівнюватиме 0.7.
Від -10 ° він складе 0.8.
При -15 ° потрібно оперувати цифрою в 0.9.
До -20 ° – 1.
Від -25 ° величина коефіцієнта буде 1.1.
При -30 ° він складе 1.2.
До -35 ° дана величина дорівнює 1.3.

Коли ви робите розрахунок теплової енергії, враховуйте, що її втрати залежні і від того, скільки зовнішніх стін в приміщенні:

одна зовнішня стіна – 1%;
2 стінки – 1.2;
3 зовнішніх стін – 1.22;
4 стінки – 1.33.

Чим більше число поверхів, тим складніше розрахунки.

Число поверхів або вид приміщення, яке розташоване над житловою кімнатою, впливають на коефіцієнт К6. Коли будинок має від двох поверхів і вище, розрахунок теплоенергії на опалення враховує коефіцієнт 0.82. Якщо при цьому будинок має тепле горище, цифра змінюється на 0.91, якщо дане приміщення не утеплено, то на 1.

Висота стін впливає на рівень коефіцієнта так:

Крім усього іншого, методика розрахунку потреби теплової енергії на опалення враховує площа кімнати – Пк, а також питоме значення теплових втрат – УДтп.

Кінцева формула для необхідного підрахунку коефіцієнта тепловтрат виглядає таким чином:

Тп = УДтп ∙ Пл ∙ К1 ∙ К2 ∙ К3 ∙ К4 ∙ К5 ∙ К6 ∙ К7. При цьому УДтп становить 100 Вт / м².

приклад розрахунків

Споруда, для якої ми будемо знаходити навантаження на опалювальну систему, буде мати наступні параметри.

Вікна з подвійними склопакетами, тобто К1 складає 1.
Зовнішні стіни – пінобетонні, коефіцієнт такої ж. 3 з них зовнішні, іншими словами К5 становить 1.22.
Квадратура вікон дорівнює 23% від аналогічного показника статі – К3 складає 1.1.
Зовні температура -15 °, К4 дорівнює 0.9.
Горище будівлі не утеплений, іншими словами К6 буде 1.
Висота стель три метри, тобто К7 становить 1.05.
Площа приміщень дорівнює 135 м².

Знаючи всі цифри, підставляємо їх у формулу:

Пт = 135 ∙ 100 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1.1 ∙ 0,9 ∙ 1.22 ∙ 1 ∙ 1.05 = 17120.565 Вт (17.1206 кВт).

Тепер ви можете своїми руками прорахувати потужність теплогенератора:

Мк = 1.2 ∙ 17.1206 = 20.54472 кВт.

Гідравлічний розрахунок для обігрівальної системи

Приклад схеми гідравлічного розрахунку.

Цей етап проектування допоможе вам правильно вибрати довжину і діаметр труб, а також грамотно збалансувати опалювальну систему за допомогою радіаторних клапанів. Цей розрахунок дасть вам можливість підібрати і потужність електричного циркуляційного насоса.

Якісний циркуляційний насос.

За підсумками гідравлічних підрахунків потрібно дізнатися такі цифри:

M – величину витрати води в системі (кг / с);
DP – втрати напору;
DP1, DP2 … DPn, – втрачається натиск, від теплового генератора до кожної батареї.

Q означає загальну потужність опалення, береться з урахуванням теплових втрат будинку.
Cp – це рівень питомої теплоємності води. Щоб спростити підрахунки, її можна прийняти за 4.19 кДж.
DPt – температурна різниця на вході і виході з котла.

Тим же чином можна розрахувати витрачання води (теплоносія) на будь-якій ділянці трубопроводу. Ділянки обирайте так, щоб швидкість рідини була однаковою. За даними нормативу, розбиття на ділянки треба здійснювати до редукції або трійника.Далі підсумуйте потужність всіх батарей, до яких підводиться вода через кожен проміжок труб. Потім підставте величину в озвучену вище формулу. Дані підрахунки потрібно зробити для труб перед кожною з батарей.

Далі, застосовуючи отримані величини витрачання теплоносія, для всіх ділянок перед радіаторами обчисліть швидкість теплоносія по наведеною формулою:

V = M / P ∙ F

V – це швидкість просування теплоносія (м / с);
M – витрачання води на ділянці труби (кг / с);
P – її щільність (1 т / м³);
- F є площею поперечного перерізу труб (м²), знаходиться вона за формулою: π ∙ r / 2, де буква r означає внутрішній діаметр.

Далі наша інструкція пропонує розрахунок втрат напору при терті в трубах, по такій формулі:

DPpтр = R ∙ L,

R означає питомі втрати при терті в трубі (Па / м);
L є довжиною ділянки (м);

Після це порахуйте втрати напору на опорах (арматура, фітинги), формула дій:

Dмс = Σξ ∙ V² / 2 ∙ P

Σξ позначає суму коефіцієнтів місцевих опорів на даній ділянці;
V – швидкість води в системі
Р – це щільність теплоносія.

Далі підсумуйте опір на всіх ділянках до кожної з батарей і порівняйте їх з контрольними величинами.

Зверніть увагу! Щоб циркуляційний насос досить забезпечував теплом все батареї, втрати напору на довгих гілках системи не повинні бути більш 20000 Па. Швидкість течії теплоносія повинна бути від 0.25 до 1.5 м / с.

Якщо швидкість буде понад зазначеного значення, в системі з'явиться шум. Мінімальне значення швидкості в 0, .25 м / с рекомендовано СНиП №2.04.05-91, щоб труби не завоздушівалісь.

Труби з різних матеріалів, мають різні властивості.

Щоб дотримати всі озвучені умови, треба правильно вибрати діаметр труб. Зробити це ви можете за наведеній таблиці, де вказана сумарна потужність батарей.