Stanovení odhadovaného tepelného výkonu otopné soustavy. Stanovení tepelného výkonu otopných soustav

V tomto článku budeme muset čtenář a já zjistit, co je tepelný výkon a co ovlivňuje. Kromě toho se podíváme na několik metod pro výpočet potřeby tepla pro místnost a tepelného toku odlišné typy topná zařízení.

Definice

1. Jaký parametr se nazývá tepelný výkon?

Jedná se o množství tepla generovaného nebo spotřebovaného objektem za jednotku času.

Při navrhování topných systémů je výpočet tohoto parametru nutný ve dvou případech:

• Když je nutné posoudit potřebu tepla místnosti pro kompenzaci ztráty tepelné energie podlahou, stropem, stěnami a;

• Když potřebujete zjistit, kolik tepla dokáže vyrobit topné zařízení nebo okruh se známými vlastnostmi.

Faktory

Do interiéru

1. Co ovlivňuje potřebu tepla v bytě, místnosti nebo domě??

Výpočty berou v úvahu:

• Hlasitost. Množství vzduchu, které potřebuje ohřát, závisí na tom;

Přibližně stejná výška stropu (asi 2,5 metru) ve většině domů postavených v pozdních Sovětech dala vzniknout zjednodušenému výpočtovému systému - založenému na ploše místnosti.

• Kvalita izolace. Záleží na tepelné izolaci stěn, ploše a počtu dveří a oken a také na struktuře zasklení oken. Například jednoduchá a trojskla se budou značně lišit v množství tepelných ztrát;
• Klimatická zóna. Pokud se kvalita izolace a objem místnosti nezmění, teplotní rozdíl mezi ulicí a místností bude lineárně souviset s množstvím tepla ztraceného stěnami a stropy. Při konstantních +20 v domě se potřeba tepla doma v Jaltě při teplotě 0C a v Jakutsku při -40 bude lišit přesně třikrát.

Pro zařízení

1. Jak se určuje tepelný výkon topných radiátorů?

Zde hrají roli tři faktory:

• Teplotní delta je rozdíl mezi chladicí kapalinou a prostředím. Čím větší je, tím vyšší je výkon;
• Plocha povrchu. A i zde existuje lineární vztah mezi parametry: jaký větší plocha při konstantní teplotě tím více tepla odevzdává životní prostředí v důsledku přímého kontaktu se vzduchem a infračerveným zářením;

Proto jsou hliníkové, litinové a bimetalické tepelné radiátory, stejně jako všechny typy konvektorů, vybaveny žebry. Zvyšuje výkon zařízení při zachování konstantního množství chladicí kapaliny, která jím protéká.

• Tepelná vodivost materiálu zařízení. Hraje zvláště důležitou roli, když je plocha žeber velká: čím vyšší je tepelná vodivost, tím vyšší teplotu budou mít okraje žeber, tím více ohřívají vzduch, který je s nimi v kontaktu.

Výpočet podle plochy

1. Jak co nejjednodušeji vypočítat výkon topných radiátorů na základě plochy bytu nebo domu?

Tady je nejvíc jednoduchý obvod výpočty: za 1 metr čtvereční Odebírá se 100 wattů energie. Takže pro místnost o rozměrech 4x5 m bude plocha 20 m2 a potřeba tepla bude 20 * 100 = 2000 wattů nebo dva kilowatty.

Nejjednodušší schéma výpočtu je podle plochy.

Pamatujete na přísloví „pravda je v prostém“? V tomto případě lže.

Jednoduché schéma výpočtu zanedbává příliš mnoho faktorů:

• Výška stropu. Je zřejmé, že místnost se stropem vysokým 3,5 metru bude vyžadovat více tepla než místnost s výškou 2,4 metru;
• Tepelná izolace stěn. Tato metoda výpočtu se zrodila v sovětské éře, kdy bylo všechno bytové domy měla přibližně stejnou kvalitu tepelné izolace. Se zavedením SNiP 23.02.2003, který upravuje tepelnou ochranu budov, se požadavky na výstavbu radikálně změnily. Proto se u nových a starých budov může potřeba tepelné energie značně lišit;
• Velikost a plocha oken. Ve srovnání se stěnami propouštějí mnohem více tepla;

• Umístění místnosti v domě. Rohový pokoj a pokoj umístěný ve středu budovy a obklopený teplými sousedními byty bude docela vyžadovat různá množství teplo;
• Klimatická zóna. Jak jsme již zjistili, pro Soči a Oymyakon se bude potřeba tepla výrazně lišit.

1. Je možné přesněji vypočítat výkon topné baterie z její plochy??

Sám od sebe.

Zde je poměrně jednoduché schéma výpočtu pro domy, které splňují požadavky notoricky známého SNiP s číslem 02/23/2003:

• Základní množství tepla se nepočítá podle plochy, ale podle objemu. Na metr krychlový je ve výpočtech zahrnuto 40 wattů;
• Pro místnosti sousedící s konci domu je zaveden koeficient 1,2, pro rohové pokoje - 1,3 a pro soukromé jednobytové domy (mají všechny stěny společné s ulicí) - 1,5;

• Pro jedno okno se k výsledku přidá 100 wattů, pro dveře - 200;
• Pro různé klimatické zóny se používají následující koeficienty:

Jako příklad vypočítejme potřebu tepla pro stejnou místnost o rozměrech 4x5 metrů, přičemž uvedeme řadu podmínek:

• Výška stropu 3 metry;

• Místnost má dvě okna;
• Je rohová
• Pokoj se nachází ve městě Komsomolsk-on-Amur.

Město se nachází 400 km od regionálního centra - Chabarovsk.

Začněme.

• Objem místnosti bude roven 4*5*3=60 m3;
• Jednoduchý výpočet podle objemu dá 40*60=2400 W;
• Dvě stěny společné s ulicí nás donutí uplatnit koeficient 1,3. 2400*1,3 = 3120 W;
• Dvě okna přidají dalších 200 wattů. Celkem 3320;
• Výše uvedená tabulka vám pomůže vybrat vhodný regionální koeficient. Protože průměrná teplota nejchladnějšího měsíce roku - ledna - ve městě je 25,7, vynásobíme vypočítaný tepelný výkon do 1.5. 3320*1,5=4980 wattů.

Rozdíl oproti schématu zjednodušeného výpočtu byl téměř 150 %. Jak vidíte, drobné detaily by se neměly zanedbávat.

1. Jak vypočítat výkon topných zařízení pro dům, jehož izolace není v souladu s SNiP 23.02.2003?

Zde je výpočetní vzorec pro libovolné parametry budovy:

Q - výkon (bude přijímán v kilowattech);

V je objem místnosti. Počítá se v metrech krychlových;

Dt je teplotní rozdíl mezi místností a ulicí;

k je součinitel zateplení budovy. Rovná se:

Jak určit teplotní deltu s ulicí? Návod je celkem jasný.

Vnitřní teplota místnosti se obvykle rovná sanitárním normám (18-22 C v závislosti na klimatická zóna a umístění místnosti vzhledem k vnějším stěnám domu).

Ulice je obsazena stejná teplota nejchladnějších pět dní v roce.

Proveďme výpočet znovu pro naši místnost v Komsomolsku a uvedeme několik dalších parametrů:

• Stěny domu jsou ze dvou cihel;
• Dvojitá okna - dvoukomorová, bez energeticky úsporného skla;

• Průměrná minimální teplota typická pro město je -30,8C. Sanitární standard pro pokoj, s přihlédnutím k jeho rohovému umístění v domě, bude + 22C.

Podle našeho vzorce je Q=60*(+22 - -30,8)*1,8/860=6,63 kW.

V praxi je lepší navrhovat vytápění s 20% výkonovou rezervou pro případ chyby ve výpočtech nebo nepředvídaných okolností (zanesení topných zařízení, odchylky od teplotní graf a tak dále). Škrcení připojení radiátorů pomůže snížit přebytečný přenos tepla.

Výpočet pro zařízení

1. Jak vypočítat tepelný výkon topných radiátorů se známým počtem sekcí?

Je to jednoduché: počet sekcí se vynásobí tepelným tokem z jedné sekce. Tento parametr lze většinou nalézt na stránkách výrobce.

Pokud vás přitahuje něco neobvyklého nízká cena Problémem nejsou ani radiátory neznámého výrobce. V tomto případě se můžete zaměřit na následující průměrné hodnoty:

Na fotografii je hliníkový chladič, držák na přenos tepla na sekci.

Pokud jste si vybrali konvektor nebo deskové otopné těleso, jediným zdrojem informací pro vás mohou být údaje výrobce.

Při výpočtu tepelného výkonu radiátoru vlastníma rukama mějte na paměti jednu jemnost: výrobci obvykle uvádějí údaje o rozdílu teplot mezi vodou v radiátoru a vzduchem ve vytápěné místnosti na 70C. Dosahuje se např. při pokojové teplotě +20 a teplotě radiátoru +90.

Pokles delty vede k úměrnému poklesu tepelného výkonu; Při teplotách chladicí kapaliny a vzduchu 60, respektive 25 C se tedy výkon zařízení sníží přesně na polovinu.

Vezměme si náš příklad a zjistíme, kolik litinové sekce může poskytnout tepelný výkon 6,6 kW na ideální podmínky- s chladicí kapalinou zahřátou na 90C a pokojovou teplotou +20. 6600/160=41 (zaokrouhlených) sekcí. Je zřejmé, že baterie této velikosti budou muset být rozděleny alespoň do dvou stoupaček.

Trubkový ocelový radiátor, nebo se registrujte.

Pro jednu sekci (jedna vodorovné potrubí) vypočítá se pomocí vzorce Q=Pi*D*L*K*Dt.

v něm:

• Q - výkon. Výsledek bude získán ve wattech;
• Pi je číslo „pi“, považuje se za zaokrouhlené na 3,14;
• D- vnější průměr potrubí v metrech;
• L je délka úseku (opět v metrech);
• K je součinitel odpovídající tepelné vodivosti kovu (u oceli je to 11,63);
• Dt je teplotní rozdíl mezi vzduchem a vodou v registru.

Při výpočtu výkonu vícedílné sekce se pomocí tohoto vzorce počítá první sekce zdola a pro další, protože budou ve vzestupném tepelném toku (který ovlivňuje Dt), se výsledek vynásobí 0,9.

Dovolte mi uvést příklad výpočtu. Jedna sekce o průměru 108 mm a délce 3 metry při pokojové teplotě +25 a teplotě chladicí kapaliny +70 dodá 3,14 * 0,108 * 3 * 11,63 * (70-25) = 532 wattů. Čtyřsekční registr ze stejných sekcí bude produkovat 523+(532*0,9*3)=1968 wattů.

Závěr

Jak vidíte, tepelný výkon se počítá poměrně jednoduše, ale výsledek výpočtů je velmi závislý na sekundárních faktorech. Jako obvykle ve videu v tomto článku najdete další užitečné informace. Těším se na vaše přírůstky. Hodně štěstí, soudruzi!

Kde - vypočítaný tepelné ztráty budovy, kW;

- koeficient pro zohlednění dodatečného tepelného toku instalovaných topných zařízení v důsledku zaokrouhlení nad vypočtenou hodnotu, uvažováno podle tabulky. 1.

stůl 1

Standardní velikost kroku, kW	při jmenovitém tepelný tok, kW, minimální velikost

- koeficient pro zohlednění dodatečných tepelných ztrát topnými zařízeními umístěnými v blízkosti vnějších plotů v nepřítomnosti tepelně ochranných clon, brán podle tabulky. 2.

tabulka 2

Topné zařízení	Součinitel při instalaci zařízení
	na vnější stěna v budovách		u zasklení světlíku
	obytné a veřejné	Výroba
Litinový radiátor
Konvektor s pláštěm
Konvektor bez pláště

- tepelné ztráty, kW, potrubím procházejícím v nevytápěných místnostech;

- tepelný tok, kW, pravidelně dodávaný z osvětlení, zařízení a osob, které by měly být brány v úvahu jako celek pro otopný systém budovy. Pro vymačkané domy rozměr by měla být zohledněna v poměru 0,01 kW na 1 m" celkové plochy.

Při výpočtu tepelného výkonu topných systémů v průmyslových budovách je třeba navíc vzít v úvahu spotřebu tepla na topné materiály, zařízení a Vozidlo.

2. Odhadované tepelné ztráty , kW, je třeba vypočítat pomocí vzorce:

(2)

Kde: - tepelný tok, kW, obvodovým pláštěm budovy;

- tepelné ztráty, kW, pro ohřev větracího vzduchu.

Množství A se počítají pro každou vytápěnou místnost.

3. Tepelný tok , kW, se vypočítá pro každý prvek obálky budovy pomocí vzorce:

(3)

kde A je odhadovaná plocha obklopující konstrukce, m 2 ;

R je odpor prostupu tepla uzavírací konstrukce. m 2 °C/W, která musí být stanovena podle SNiP II-3-79** (kromě podlah na zemi) s přihlédnutím ke stanoveným normám pro minimální tepelný odpor plotů. Pro podlahy na zemi a stěny umístěné pod úrovní terénu by měl být odpor prostupu tepla stanoven v zónách širokých 2 m rovnoběžných s vnějšími stěnami pomocí vzorce:

(4)

Kde - odpor prostupu tepla, m 2 °C/W, uvažován rovným 2,1 pro zónu I, 4,3 pro zónu dvě, 8,6 pro zónu tři a 14,2 pro zbývající podlahovou plochu;

- tloušťka izolační vrstvy, m, zohledněna při výpočtu tepelné vodivosti izolace <1,2Вт/м 2 °С;

- návrhová teplota vnitřního vzduchu, °C, přijatá v souladu s požadavky projektových norem pro budovy pro různé účely, s přihlédnutím k jejímu zvýšení v závislosti na výšce místnosti;

- výpočtová teplota venkovního vzduchu °C odebraná podle přílohy č. 8 nebo teplota vzduchu sousední místnosti, pokud se její teplota liší o více než 3 °C od teploty místnosti, pro kterou se počítá tepelná ztráta;

- koeficient vzat v závislosti na poloze vnějšího povrchu obestavující konstrukce vůči venkovnímu vzduchu a stanovený podle SNNP P-3-79**

- dodatečné tepelné ztráty v podílech na hlavních ztrátách, berou se v úvahu:

a) pro vnější svislé a šikmé ploty orientované ve směrech, ze kterých v lednu vane vítr o rychlosti přesahující 4,5 m/s s opakovatelností minimálně 15 % dle SNiP 2.01.01-82, ve výši 0,05 při rychlost větru do 5 m/s a rychlostí 0,10 při rychlosti 5 m/s nebo více; při standardním provedení je třeba vzít v úvahu dodatečné ztráty ve výši 0,05 pro všechny místnosti;

b) pro vnější svislé a šikmé ploty vícepodlažních budov ve výši 0,20 pro první a druhé podlaží; 0,15 - za třetí; 0,10 - pro čtvrté patro budovy s 16 nebo více patry; u 10-15 podlažních budov je třeba vzít v úvahu další ztráty ve výši 0,10 pro první a druhé podlaží a 0,05 pro třetí podlaží.

4. Tepelné ztráty , kW se počítají pro každou vytápěnou místnost, která má ve vnějších stěnách jedno nebo více oken nebo balkonových dveří, na základě potřeby zajistit ohřev venkovního vzduchu topnými zařízeními v objemu jedné výměny vzduchu za hodinu podle vzorce:

Kde - podlahová plocha místnosti, m2;

- výška místnosti od podlahy ke stropu, m, ale ne více než 3,5.

Prostory, z nichž je organizováno odsávací větrání s objemem odtahu přesahujícím jednu výměnu vzduchu za hodinu, by měly být zpravidla navrženy s přívodním větráním ohřátým vzduchem. V odůvodněných případech je přípustné zajistit ohřev venkovního vzduchu topnými zařízeními v oddělených místnostech s objemem větracího vzduchu nepřesahujícím dvě výměny za hodinu.

V místnostech, pro které normy projektování budov stanoví objem výfukových plynů menší než jedna výměna vzduchu za hodinu, hodnota je třeba počítat jako spotřebu tepla na ohřev vzduchu v objemu normalizované výměny vzduchu v závislosti na teplotě až do teploty °C.

Ztráta tepla kW, pro ohřev venkovního vzduchu pronikajícího do vstupní haly (haly) a schodiště vnějšími dveřmi otevíranými v chladném období bez vzducho-tepelných clon by se mělo vypočítat podle vzorce:

Kde
- výška budovy, m:

P - počet osob v budově;

B – koeficient zohledňující počet vstupních vestibulů. S jedním zádveřím (dvou dveří) v - 1,0; se dvěma předsíněmi (tři dveře) b = 0,6.

Výpočet tepla pro ohřev venkovního vzduchu procházejícího dveřmi vytápěných nekuřáckých schodišť s výstupy na lodžie patra by měl být proveden podle vzorce (6) na
, přičemž pro každé patro se bere hodnota
, rozdílná vzdálenost, m od středu dveří počítaného patra ke stropu schodiště.

Při výpočtu tepelných ztrát vstupních vestibulů, schodišť a dílen se vzducho-tepelnými clonami: prostory vybavené přívodní ventilací s tlakovým vzduchem pracujícím nepřetržitě v pracovní době, dále při výpočtu tepelných ztrát letními a náhradními venkovními dveřmi a vraty by neměly být brány v úvahu.

Ztráta tepla , kW, pro ohřev vzduchu proudícího vnějšími vraty, které nejsou vybaveny vzducho-tepelnými clonami, by se měla vypočítat s ohledem na rychlost větru, branou podle povinného dodatku 8, a dobu otevření vrat.

Výpočet tepelných ztrát: ohřev vzduchu prosakujícího netěsnostmi v obvodových konstrukcích není nutný.

5. Tepelné ztráty , kW, potrubí procházející v nevytápěných místnostech by měla být určena podle vzorce:

(7)

Kde: - délky úseků tepelně izolovaných potrubí různých průměrů uložených v nevytápěných místnostech;

- normalizovaná lineární hustota tepelného toku tepelně izolovaného potrubí, přijatá podle bodu 3.23. V tomto případě tloušťka tepelně izolační vrstvy , m potrubí by mělo. vypočítá se pomocí vzorců:

(8)

Kde - vnější velikost potrubí, m;

- tepelná vodivost tepelně izolační vrstvy, W/(m °C);

- průměrný rozdíl teplot mezi chladicí kapalinou a okolním vzduchem během topné sezóny.

6. Výše ​​předpokládané roční spotřeby tepla otopným systémem budovy
, GJ. je třeba vypočítat pomocí vzorce:

Kde - počet denostupňů topného období podle přílohy 8;

A - koeficient rovný 0,8. což je třeba vzít v úvahu, pokud je topný systém vybaven zařízeními pro automatické snižování tepelného výkonu v mimopracovní době;

- koeficient, různý 0,9, který je třeba vzít v úvahu, pokud je více než 75 % topných zařízení vybaveno automatickými termostaty;

s - koeficient, různý 0,95, který je třeba zohlednit, pokud jsou na účastnickém vstupu otopné soustavy instalována automatická zařízení pro ovládání fasády.

7. Hodnoty tepelného výkonu stanovené výpočtem a maximální roční spotřeba tepla
, přiřazené k 1 m2 celkové (u obytných budov) nebo užitné (u veřejných budov) plochy, nesmí překročit standardní kontrolní hodnoty ​​uvedené v závazné příloze 25.

8. Průtok chladicí kapaliny ,.kg/h. a topný systém by měl být určen podle vzorce:

(11)

Kde s - měrná tepelná kapacita vody, odebraná 4,2 kJ/(kg 0 C);

- teplotní rozdíl. °C, chladicí kapalina na vstupu do systému a na výstupu z něj;

- tepelný výkon systému, kW. určeno vzorcem (1) s přihlédnutím k emisím tepla z domácností .

9. Návrh tepelného výkonu
, kW, každého topného zařízení by měla být určena podle vzorce:

Kde
by měly být vypočteny v souladu s odstavci. 2-4 této přílohy;

- tepelná ztráta, kW, vnitřními stěnami oddělujícími místnost, pro kterou se počítá tepelný výkon topného zařízení, od sousední místnosti, ve které je možný provozní pokles teploty při regulaci. Velikost
by měly být brány v úvahu pouze při výpočtu tepelného výkonu topných zařízení na přípojkách, ke kterým jsou určeny automatické termostaty. V tomto případě by se tepelné ztráty měly vypočítat pro každou místnost
pouze přes jednu vnitřní stěnu s teplotním rozdílem mezi vnitřními místnostmi 8 0 C;

- tepelný tok. kW, z neizolovaných topných potrubí uložených uvnitř;

- tepelný tok, kW, pravidelně vstupující do místnosti z elektrických spotřebičů, osvětlení, technologických zařízení, komunikací, materiálů a dalších zdrojů. Při výpočtu tepelného výkonu topných zařízení v obytných, veřejných a administrativních budovách se hodnota
by neměly být brány v úvahu.

Při výpočtu tepelného výkonu topného systému a celkového průtoku chladiva se bere v úvahu množství uvolněného tepla v domácnosti pro celou budovu jako celek.

2.3. SPECIFICKÉ TEPELNÉ CHARAKTERISTIKY

Celková tepelná ztráta budovy Q se obvykle přičítá 1 m 3 jejího vnějšího objemu a 1 °C výpočtového rozdílu teplot. Výsledný ukazatel q 0, W/(m 3 K) se nazývá měrná tepelná charakteristika budovy:

(2.11)

kde Vn je objem vytápěné části budovy podle vnějšího měření, m 3;

(t in -t n.5) - vypočtený teplotní rozdíl pro hlavní místnosti budovy.

Měrná tepelná charakteristika, vypočtená po výpočtu tepelných ztrát, se používá pro tepelně technické posouzení konstrukčního a projektového řešení budovy a porovnává ji s průměrnými ukazateli pro podobné budovy. U bytových a veřejných budov se posouzení provádí na základě spotřeby tepla na 1 m 2 celkové plochy.

Hodnota měrné tepelné charakteristiky je určena především velikostí světelných otvorů ve vztahu k celkové ploše vnějších plotů, protože součinitel prostupu tepla výplně světelných otvorů je výrazně vyšší než součinitel prostupu tepla jiných ploty. Navíc záleží na objemu a tvaru budov. Maloobjemové budovy mají zvýšené vlastnosti, stejně jako úzké budovy složité konfigurace se zvětšeným obvodem.

Budovy, jejichž tvar se blíží krychli, mají snížené tepelné ztráty a tím i tepelný výkon. Z kulových struktur stejného objemu dochází ještě k menším tepelným ztrátám díky zmenšení vnější plochy.

Charakteristický tepelný výkon závisí také na oblasti konstrukce budovy v důsledku změn tepelně ochranných vlastností plotu. V severních oblastech s relativním poklesem koeficientu prostupu tepla plotů je toto číslo nižší než v jižních oblastech.

Hodnoty specifických tepelných charakteristik jsou uvedeny v referenční literatuře.

Pomocí něj se tepelná ztráta budovy určuje pomocí agregovaných ukazatelů:

kde β t je korekční faktor, který bere v úvahu změnu specifických tepelných charakteristik, když se skutečný vypočítaný teplotní rozdíl odchyluje od 48°:

(2.13)

Takové výpočty tepelných ztrát umožňují stanovit přibližnou potřebu tepelné energie při dlouhodobém plánování tepelných sítí a stanic.

3.1 KLASIFIKACE TOPNÝCH SYSTÉMŮ

Topná zařízení se navrhují a instalují při výstavbě objektu, propojují jejich prvky se stavebními konstrukcemi a dispozičním řešením místností. Proto je vytápění považováno za odvětví stavebních strojů. Topná zařízení pak fungují po celou dobu životnosti stavby, jsou jedním z typů inženýrských zařízení budov. Pro topná zařízení platí následující požadavky:

1 - hygienické a hygienické: udržování jednotné teploty v místnosti; omezení povrchové teploty topných zařízení, možnost jejich čištění.

2 - ekonomické: nízké kapitálové investice a provozní náklady, stejně jako nízká spotřeba kovu.

3 - architektonické a stavební: dodržování dispozičního řešení prostor, kompaktnost, koordinace se stavebními konstrukcemi, koordinace s termíny výstavby staveb.

4 - výroba a montáž: mechanizace výroby dílů a sestav, minimální počet prvků, snížení mzdových nákladů a zvýšení produktivity při montáži.

5 - provozní: spolehlivost a životnost, jednoduchost a snadnost obsluhy a opravy, nehlučnost a bezpečnost provozu.

Každý z těchto požadavků by měl být zohledněn při výběru topného zařízení. Za hlavní jsou však považovány hygienické, hygienické a provozní požadavky. Instalace musí být schopna předat do místnosti množství tepla, které se mění podle tepelných ztrát.

Topný systém je soubor konstrukčních prvků určených k příjmu, přenosu a předávání potřebného množství tepelné energie do všech vytápěných místností.

Topný systém se skládá z následujících hlavních konstrukčních prvků (obr. 3.1).

Rýže. 3.1. Schéma topného systému

1- výměník tepla; 2 a 4 – přívodní a vratné teplovody; 3- topné zařízení.

tepelný výměník 1 pro získávání tepelné energie spalováním paliva nebo z jiného zdroje; topná zařízení 3 pro přenos tepla do místnosti; tepelné potrubí 2 a 4 - síť potrubí nebo kanálů pro přenos tepla z výměníku tepla do topných zařízení. Přenos tepla se provádí chladivem - kapalným (voda) nebo plynným (pára, vzduch, plyn).

1.V závislosti na typu systému se dělí na:

Voda;

Parní;

Vzduch nebo plyn;

Elektrický.

2. V závislosti na umístění zdroje tepla a vytápěné místnosti:

Místní;

Centrální;

Centralizované.

3. Podle způsobu oběhu:

S přirozený oběh;

S mechanickou cirkulací.

4. Voda na základě parametrů chladicí kapaliny:

Nízká teplota TI ≤ 105 °C;

Vysoká teplota Tl>l05 0 C .

5. Voda a pára ve směru pohybu chladicí kapaliny v potrubí:

Slepá ulička;

S projíždějícím provozem.

6. Voda a pára podle schématu zapojení topných zařízení s potrubím:

Jednotrubkové;

Dvoutrubkový.

7. Vodní potrubí v místě, kde jsou položeny přívodní a vratné potrubí:

S horní kabeláží;

Se spodní kabeláží;

S obráceným oběhem.

8. Pára tlakem páry:

Vakuová-pařní Ra<0.1 МПа;

Nízký tlak P a =0,1 - 0,47 MPa;

Vysoký tlak Pa > 0,47 MPa.

3.2. CHLADICÍ KAPALINY

Chladicí kapalinou pro topný systém může být jakékoli médium, které má dobrou schopnost akumulovat tepelnou energii a měnit tepelné vlastnosti, je mobilní, levné, nezhoršuje hygienické podmínky v místnosti a umožňuje regulovat dodávku tepla, včetně automatické . Kromě toho musí chladicí kapalina pomoci splnit požadavky na topné systémy.

Voda, pára a vzduch se nejvíce používají v topných systémech, protože tyto chladicí kapaliny nejlépe splňují uvedené požadavky. Uvažujme o základních fyzikálních vlastnostech každé z chladicích kapalin, které ovlivňují konstrukci a provoz topného systému.

Vlastnosti voda: vysoká tepelná kapacita, vysoká hustota, nestlačitelnost, expanze při zahřátí s klesající hustotou, zvýšení bodu varu s rostoucím tlakem, uvolňování absorbovaných plynů při zvýšení teploty a poklesu tlaku.

Vlastnosti pár: nízká hustota, vysoká pohyblivost, vysoká entalpie v důsledku latentního tepla fázové přeměny (tab. 3.1), rostoucí teplota a hustota s rostoucím tlakem.

Vlastnosti vzduch: nízká tepelná kapacita a hustota, vysoká pohyblivost, pokles hustoty při zahřátí.

Stručný popis parametrů chladicích kapalin pro topný systém je uveden v tabulce. 3.1.

Tabulka 3.1. Parametry hlavních chladicích kapalin.

*Latentní teplo fázové přeměny.

4.1. HLAVNÍ TYPY, CHARAKTERISTIKY A OBLASTI POUŽITÍ TOPNÝCH SYSTÉMŮ

Ohřev vody, vzhledem k řadě výhod oproti jiným systémům, je v současnosti nejrozšířenější. Chcete-li porozumět struktuře a principu fungování systému ohřevu vody, zvažte schéma systému zobrazené na obr. 4.1.

Obr.4.1.Schéma dvoutrubkový systém ohřev vody s horním rozvodem a přirozenou cirkulací.

Voda, ohřátá v generátoru tepla K na teplotu T1, vstupuje do teplovodu - hlavní stoupačky I do přívodních hlavních teplovodů 2. Přes přívodní hlavní teplovody vstupuje horká voda do přívodních stoupaček 9. Poté přes přívodní přípojky 13, horká voda vstupuje do topných zařízení 10 stěnami, které teplo předává vzduchu v místnosti. Z ohřívacích zařízení se ochlazená voda o teplotě T2 vrací zpětným potrubím 14, vratnými stoupačkami II a vratnými hlavními tepelnými potrubími 15 do tepelného generátoru K, kde se opět ohřeje na teplotu T1 a v uzavřeném okruhu probíhá další cirkulace.

Systém ohřevu vody je hydraulicky uzavřený a má určitou kapacitu topných zařízení, teplovodů, armatur, tzn. konstantní objem vody, který ji naplňuje. S rostoucí teplotou vody se rozpíná a v uzavřeném topném systému naplněném vodou může vnitřní hydraulický tlak převýšit mechanickou pevnost jeho prvků. Aby k tomu nedocházelo, má systém ohřevu vody expanzní nádobu 4, která je navržena tak, aby vyhovovala nárůstu objemu vody při jejím ohřevu a odváděla vzduch přes ni do atmosféry, a to jak při plnění systému vodou. a během jeho provozu. Pro regulaci přenosu tepla topných zařízení jsou na přípojkách k nim instalovány regulační ventily 12.

Před uvedením do provozu je každý systém naplněn vodou z vodovodního systému 17 skrz zpětná linka k signální trubce 3 do expanzní nádoby 4. Když hladina vody v systému stoupne na úroveň přepadového potrubí a voda vyteče do jímky umístěné v kotelně, uzavřete kohout na signalizační trubce a přestaňte systém plnit vodou.

Při nedostatečném zahřátí zařízení z důvodu ucpání potrubí nebo armatur a také v případě netěsnosti lze vodu z jednotlivých stoupaček vypustit bez vyprázdnění a zastavení provozu ostatních částí systému. K tomu zavřete ventily nebo kohouty 7 na stoupačkách. Z T-kusu 8 instalovaného ve spodní části stoupačky se odšroubuje zátka a na armaturu stoupačky se připojí pružná hadice, kterou odtéká voda z topných trubek a spotřebičů do kanalizace. Aby voda rychleji odtekla a sklenice úplně vytekla, vyjměte zátku z horního odpaliště 8. Na Obr. Systémy vytápění 4.1-4.3 se nazývají systémy s přirozenou cirkulací. V nich se pohyb vody provádí pod vlivem rozdílu v hustotě chlazené vody po topných zařízeních a horká voda vstup do topného systému.

Vertikální dvoutrubkové systémy s nadzemní elektroinstalací se používají především pro přirozenou cirkulaci vody v otopných soustavách objektů do 3 podlaží včetně. Tyto systémy mají oproti systémům s nižším rozvodem přívodního potrubí (obr. 4.2) vyšší přirozený cirkulační tlak a je snazší odstranit vzduch ze systému (přes expanzní nádobu).

Rýže. 7.14. Schéma dvoutrubkového systému ohřevu vody se spodní elektroinstalací a přirozenou cirkulací

K-kotel; 1-hlavní stoupačka; 2, 3, 5-připojovací, přepadové, signální potrubí expanzní nádoby; 4 - expanzní nádrž; 6-vzduchové vedení; 7 - sběrač vzduchu; 8 - přívodní vedení; 9 - regulační ventily pro topná zařízení; 10-topná zařízení; 11-obrácené oční linky; 12-vratné stoupačky (chlazená voda); 13-přívodní stoupačky (teplá voda); 14-tee se zátkou pro vypouštění vody; 15- kohoutky nebo ventily na stoupačkách; 16, 17 – hlavní přívodní a vratné tepelné potrubí; 18-ti uzavírací ventily nebo šoupátka na hlavních tepelných potrubích pro regulaci a uzavírání jednotlivých větví; 19 - vzduchové ventily.

Obr. 4.3 Schéma jednotrubkového systému ohřevu vody s horní elektroinstalací a přirozenou cirkulací

Dvoutrubkový systém se spodním umístěním obou vedení a přirozenou cirkulací (obr. 4.3) má výhodu oproti systému s horním rozvodem: instalaci a zprovoznění systémů lze provádět patro po patře při výstavbě budovy: je pohodlnější systém ovládat, protože ventily a kohouty na přívodních a vratných stoupačkách jsou umístěny níže a na jednom místě. Dvoutrubkové vertikální systémy se spodní elektroinstalací se používají v nízkopodlažních budovách s dvojitými regulačními kohouty na topných zařízeních, což se vysvětluje jejich větší hydraulickou a tepelnou stabilitou oproti systémům s horní elektroinstalací.

Vzduch je z těchto systémů odváděn vzduchovými ventily 19 (obr. 4.3).

Hlavní výhodou dvoutrubkových systémů, bez ohledu na způsob cirkulace chladiva, je přívod vody s nejvyšší teplotou TI do každého topného zařízení, což zajišťuje maximální rozdíl teplot TI-T2 a tím i minimální povrch oblast zařízení. U dvoutrubkového systému, zejména u nadzemních rozvodů, však dochází ke značné spotřebě trubek a instalace se stává složitější.

Vertikální jednotrubkové systémy s uzavíracími sekcemi (obr. 4.3, levá část) mají oproti dvoutrubkovým topným systémům řadu výhod: nižší počáteční náklady, jednodušší montáž a kratší délka heatpipe, krásnější vzhled. Pokud jsou zařízení umístěná ve stejné místnosti připojena přes průtokový okruh ke stoupačce na obou stranách, pak je na jedné z nich instalován regulační ventil (pravá stoupačka na obr. 4.3). Takové systémy se používají v nízkopodlažních průmyslových budovách.

Na Obr. Obrázek 4.5 ukazuje schéma jednotrubkových horizontálních otopných soustav. Horká voda v takových systémech vstupuje do topných zařízení stejného podlaží z vodorovně položeného tepelného potrubí. Nastavení a aktivace jednotlivých zařízení v horizontálních systémech s uzavíracími sekcemi (obr. 4.5 b) je dosaženo stejně snadno jako vertikální systémy. V systémech s horizontálním prouděním (obr. 4.5 a, c) lze nastavení provádět pouze po podlažích, což je značná nevýhoda.

Rýže. 4.5. Schéma jednotrubkových horizontálních systémů ohřevu vody

a, b - průtokový; b- s koncovými úseky.

Rýže. 4.6 Systémy ohřevu vody s umělým oběhem

1 - expanzní nádrž; 2 - letecká síť; 3 - oběhové čerpadlo; 4 - výměník tepla

Mezi hlavní výhody jednotrubkových horizontálních systémů patří nižší spotřeba potrubí než u vertikálních systémů, možnost začlenění systému patro po patře a standardní komponenty. Kromě, horizontální systémy nevyžadují děrování otvorů ve stropech a jejich instalace je mnohem jednodušší než vertikální systémy. Jsou poměrně široce používány v průmyslových a veřejných prostorách.

Obecnými výhodami systémů s přirozenou cirkulací vody, které v některých případech předurčují jejich volbu, je relativní jednoduchost konstrukce a ovládání; žádné čerpadlo ani potřeba elektrického pohonu, tichý chod; srovnatelná životnost při správném provozu (až 30-40 let) a zajištění rovnoměrné teploty vzduchu v místnosti během topného období. V systémech ohřevu vody s přirozenou cirkulací je však přirozený tlak velmi vysoký. Proto při velké délce cirkulačních prstenců (>30 m) a následně značném odporu vůči pohybu vody v nich jsou průměry potrubí počítány jako velmi velké a otopný systém je údajně ekonomicky nerentabilní. jak z hlediska počátečních nákladů, tak během provozu.

V souvislosti s výše uvedeným je rozsah aplikace systémů přirozené cirkulace omezen na izolované občanské budovy, kde je hluk a vibrace nepřijatelné, vytápění bytů a horní (technická) podlaží vysokých budov.

Otopné soustavy s umělou cirkulací (obr. 4.6-4.8) se od soustav ohřevu vody s přirozenou cirkulací zásadně liší tím, že v nich kromě přirozeného tlaku vyplývajícího z ochlazování vody ve spotřebičích a potrubí vzniká výrazně větší tlak tzv. oběhové čerpadlo, které je instalováno na vratném hlavním potrubí v blízkosti kotle, a expanzní nádoba je připojena nikoli k přívodu, ale ke vratnému teplovodu v blízkosti sacího potrubí čerpadla. S takovým přistoupením expanzní nádoba vzduch ze systému přes něj nelze odvádět, proto se k odvodu vzduchu ze sítě topných trubek a topných zařízení používají vzduchové rozvody, vzduchové kolektory a vzduchové ventily.

Uvažujme schémata vertikálních dvoutrubkových otopných soustav s umělým oběhem (obr. 4,6). Vlevo je systém s horním přívodním vedením a vpravo systém se spodním umístěním obou vedení. Oba topné systémy patří mezi tzv. slepé systémy, ve kterých to často dopadá velký rozdíl ve ztrátě tlaku v jednotlivých cirkulačních kroužcích, protože jejich délky jsou různé: čím dále je zařízení umístěno od kotle, tím větší je délka prstence tohoto zařízení. Proto je v systémech s umělou cirkulací, zejména s velkou délkou teplovodů, vhodné využít přidruženého pohybu vody v přívodním a chlazeném potrubí podle schématu navrženého Prof. V. M. Chaplin. Podle tohoto schématu (obr. 4.7) je délka všech cirkulačních kroužků téměř stejná, v důsledku čehož je snadné v nich dosáhnout stejné tlakové ztráty a rovnoměrného ohřevu všech zařízení. SNiP doporučuje instalovat takové systémy, když je počet stoupaček ve větvi větší než 6. Nevýhodou tohoto systému ve srovnání se slepým systémem je o něco delší celková délka tepelných trubic a v důsledku toho počáteční náklady systému je o 3-5 % vyšší.

Obr.4.7. Schéma dvoutrubkového systému ohřevu vody s horním rozvodem a s tím spojeným pohybem vody v přívodním a vratném potrubí a umělou cirkulací

1 - výměník tepla; 2, 3, 4, 5 - oběh, připojení, signál , přepadové potrubí expanzní nádrže; 6 - expanzní nádrž; 7 - přívodní hlavní teplovod; 8 - sběrač vzduchu; 9 - topné zařízení; 10 - dvojitý regulační ventil; 11 - vratná tepelná trubka; 12 – čerpadlo.

V minulé roky Hojně se používají jednotrubkové otopné soustavy se spodním uložením potrubí teplé a studené vody (obr. 4.8) s umělou cirkulací vody.

Stoupačky systémů podle schémat b jsou rozděleny na zvedání a spouštění. Systémové stoupačky podle schémat A,PROTI A G sestávají ze zvedací a spouštěcí části podél horní části, obvykle pod podlahou horního patra, jsou spojeny vodorovnou částí; Stoupačky se pokládají ve vzdálenosti 150 mm od okraje okenního otvoru. Délka připojení k topným zařízením se bere jako standardní - 350 mm; topná zařízení jsou posunuta od osy okna směrem ke stoupačce.

Obr 4.8. c, b, c, e) jednotrubkové systémy ohřevu vody se spodní elektroinstalací

Pro regulaci přestupu tepla topných zařízení jsou instalovány třícestné ventily typu KRTP a v případě posunutých uzavíracích sekcí jsou instalována šoupátka se sníženým hydraulickým odporem typu KRPSh.

Jednotrubkový systém se spodním vedením je vhodný pro budovy s otevřenou střechou, má zvýšenou hydraulickou a tepelnou stabilitu. Výhodou jednotrubkových topných systémů je menší průměr potrubí, díky většímu tlaku vytvářenému čerpadlem; větší dosah; více lehká instalace a větší možnost sjednocení částí teplovodů a přístrojových jednotek.

Mezi nevýhody systémů patří nadměrná spotřeba topných zařízení oproti dvoutrubkovým topným systémům.

Rozsah použití jednotrubkových topných systémů je rozmanitý: obytné a veřejné budovy s více než třemi podlažími, výrobní podniky atd.

4.2. VÝBĚR TOPNÉHO SYSTÉMU

Topný systém se volí v závislosti na účelu a režimu provozu budovy. Vezměte v úvahu požadavky na systém. Jsou zohledněny kategorie prostorů s nebezpečím požáru a výbuchu.

Hlavním faktorem určujícím výběr topného systému je tepelný režim hlavních prostor budovy.

S přihlédnutím k ekonomickým, pořizovacím a instalačním a některým provozním výhodám SNiP 2.04.05-86, bod 3.13 doporučuje zpravidla navrhovat jednotrubkové systémy ohřevu vody z normalizovaných součástí a dílů; V odůvodněných případech je povoleno použití dvoutrubkových systémů.

Tepelné poměry prostorů některých objektů musí být zachovány beze změny po celou topnou sezónu, v jiných objektech je lze měnit za účelem snížení mzdových nákladů v denních a týdenních intervalech, o prázdninách, při seřizování, opravách a jiných pracích.

Občanské, průmyslové a zemědělské budovy se stálými tepelnými podmínkami lze rozdělit do 4 skupin:

1) budovy nemocnic, porodnic a podobných zdravotnických zařízení pro nepřetržité používání (kromě psychiatrických léčeben), jejichž prostory podléhají zvýšeným hygienickým a hygienickým požadavkům;

2) budovy dětských ústavů, obytné budovy, ubytovny, hotely, domovy důchodců, sanatoria, penziony, kliniky, ambulance, lékárny, psychiatrické léčebny, muzea, výstavy, knihovny, lázně, depozitáře knih;

3) budovy bazénů, vlakových nádraží, letišť;

4) průmyslové a zemědělské stavby s nepřetržitým technologickým procesem.

Například v budovách druhé skupiny, které poskytují ohřev vody s radiátory a konvektory (kromě nemocnic a lázní). Maximální teplota chladicí kapaliny je 95°C u dvoutrubkových systémů a -105°C u jednotrubkových systémů budov (kromě van, nemocnic a dětských ústavů) (pro konvektory s pláštěm do 130 °C). U otopných schodišť je možné zvýšit návrhovou teplotu na 150°C. V objektech s nepřetržitým přívodem větrání, především v objektech muzeí, galerií, depozitářů knih, archivů (kromě nemocnic a dětských ústavů), je instalováno ústřední vytápění vzduchu.

Otopné soustavy by měly být navrženy především s cirkulací čerpadla, spodní elektroinstalací, slepou uličkou s otevřeným uložením stoupaček.

Zbývající systémy jsou přijímány v závislosti na místních podmínkách: architektonické a plánovací řešení, požadované tepelné podmínky, typ a parametry chladicí kapaliny ve vnější topné síti atd.

Zahájení přípravy projektu vytápění, obojí bytové venkovské domy, a výrobních komplexů, vyplývá z tepelnětechnického výpočtu. Jako zdroj tepla se předpokládá horkovzdušná pistole.

Co je to tepelně technický výpočet?

Výpočet tepelných ztrát je základní dokument určený k řešení takového problému, jako je organizace zásobování teplem stavby. Určuje denní a roční spotřebu tepla, minimální potřebu tepelné energie bytového nebo průmyslového zařízení a tepelné ztráty pro každou místnost.
Při řešení problému, jako jsou výpočty tepelné techniky, je třeba vzít v úvahu soubor charakteristik objektu:

1. Typ objektu ( soukromý dům, jednopodlažní popř vícepodlažní budova administrativní, výrobní nebo skladové).
2. Počet osob bydlících v objektu nebo pracujících v jedné směně, počet odběrných míst teplé vody.
3. Architektonická část (rozměry střechy, stěn, podlah, rozměry dveřních a okenních otvorů).
4. Speciální údaje, například počet pracovních dnů v roce (pro výrobu), trvání topné sezóny (pro objekty jakéhokoli typu).
5. Teplotní podmínky v každém z prostorů zařízení (jsou určeny CHiP 2.04.05-91).
6. Funkční účel (skladová výroba, obytná, administrativní nebo domácnost).
7. Skladby střechy, obvodové stěny, podlahy (typ izolačních vrstev a použitých materiálů, tloušťka podlah).

Proč potřebujete tepelný výpočet?

• K určení výkonu kotle.
  Řekněme, že se rozhodnete dodávat Rekreační dům nebo podnikový systém autonomní vytápění. Chcete-li se rozhodnout o výběru zařízení, musíte nejprve vypočítat výkon topné instalace, která bude potřebná pro nepřetržitý provoz dodávky teplé vody, klimatizace, ventilačních systémů a také efektivní vytápění budovy. Výkon autonomního topného systému je stanoven jako celková výše nákladů na teplo na vytápění všech místností a také nákladů na teplo pro ostatní technologické potřeby. Topný systém musí mít určitou výkonovou rezervu, aby provoz při špičkovém zatížení nezkracoval jeho životnost.
• Dokončit schválení plynofikace zařízení a získat technické specifikace.
  Pokud je jako palivo pro kotel použit zemní plyn, je nutné získat povolení ke zplynování zařízení. Pro získání specifikací budete muset poskytnout hodnoty roční spotřeby paliva ( zemní plyn), jakož i celkové hodnoty výkonu zdrojů tepla (Gcal/hod). Tyto ukazatele jsou určeny jako výsledek tepelný výpočet. Schválení projektu plynofikace zařízení je dražší a časově náročnější způsob organizace autonomního vytápění ve srovnání s instalací topných systémů na odpadní oleje, jejichž instalace nevyžaduje schválení a povolení.
• Pro výběr vhodného vybavení.
  Rozhodujícím faktorem při výběru zařízení pro vytápění objektů jsou údaje tepelného výpočtu. Je třeba vzít v úvahu mnoho parametrů - orientace na světové strany, rozměry dveřních a okenních otvorů, rozměry místností a jejich umístění v budově.

Jak funguje tepelný výpočet?

Můžeš použít zjednodušený vzorec pro stanovení minimálního přípustného výkonu tepelných systémů:

Q t (kW/hod) =V * ΔT * K /860, kde

Qt je tepelné zatížení pro konkrétní místnost;
K – součinitel tepelné ztráty budovy;
V – objem (v m3) vytápěné místnosti (šířka místnosti délkou a výškou);
ΔT je rozdíl (označený C) mezi požadovanou teplotou vzduchu uvnitř a venkovní teplotou.

Ukazatel jako koeficient tepelné ztráty (K) závisí na izolaci a typu konstrukce místnosti. Můžete použít zjednodušené hodnoty vypočítané pro objekty různých typů:

• K = od 0,6 do 0,9 ( zvýšený stupeň tepelná izolace). Malý počet oken vybavených dvojitými rámy, cihlové stěny s dvojitou tepelnou izolací, střecha z vysoce kvalitního materiálu, pevný základ podlahy;
• K = od 1 do 1,9 (střední tepelná izolace). Dvojnásobek zdivo, střecha s běžnou střechou, malý počet oken;
• K = od 2 do 2,9 (nízká tepelná izolace). Konstrukce budovy je zjednodušená, jednoduché zděné.
• K = 3 – 4 (bez tepelné izolace). Konstrukce z kovu popř vlnitý plech nebo zjednodušenou dřevěnou konstrukci.

Při určování rozdílu mezi požadovanou teplotou uvnitř vytápěného objemu a teplotou venku (ΔT) byste měli vycházet ze stupně komfortu, který chcete od topného zařízení získat, a také od klimatické vlastnosti oblast, ve které se objekt nachází. Výchozí parametry jsou hodnoty definované CHiP 2.04.05-91:

• +18 – veřejné budovy a výrobní dílny;
• +12 – výškové skladové komplexy, sklady;
• + 5 – garáže a sklady bez stálé údržby.

Město		Město	Odhadovaná venkovní teplota, °C
Dněpropetrovsk	- 25	Kaunas	- 22
Jekatěrinburg	- 35	Lvov	- 19
Záporoží	- 22	Moskva	- 28
Kaliningrad	- 18	Minsk	- 25
Krasnodar	- 19	Novorossijsk	- 13
Kazaň	- 32	Nižnij Novgorod	- 30
Kyjev	- 22	Oděsa	- 18
Rostov	- 22	Petrohrad	- 26
Samara	- 30	Sevastopol	- 11
Charkov	- 23	Jalta	- 6

Výpočet pomocí zjednodušeného vzorce neumožňuje zohlednit rozdíly v tepelných ztrátách budovy v závislosti na typu obvodových konstrukcí, izolace a umístění prostor. Například pokoje s velká okna, vysoké stropy a rohové místnosti. Místnosti, které nemají vnější ploty, mají přitom minimální tepelné ztráty. Při výpočtu takového parametru, jako je minimální tepelný výkon, je vhodné použít následující vzorec:

Qt (kW/hod) = (100 W/m2 * S (m2) * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7)/1000, kde

S – plocha místnosti, m2;
W/m 2 – měrná hodnota tepelné ztráty (65-80 watt/m 2). Tento ukazatel zahrnuje tepelné ztráty větráním, absorpci stěnami, okny a jinými typy netěsností;
K1 – součinitel úniku tepla okny:

• v přítomnosti trojité zasklení K1 = 0,85;
• pokud je okno s dvojitým zasklením dvojité, pak K1 = 1,0;
• se standardním zasklením K1 = 1,27;

K2 – součinitel tepelné ztráty stěn:

• vysoká tepelná izolace (index K2 = 0,854);
• izolace o tloušťce 150 mm nebo dvoucihelné stěny (index K2 = 1,0);
• nízká tepelná izolace (ukazatel K2 = 1,27);

K3 je ukazatel, který určuje poměr ploch (S) oken a podlah:

• 50% zkrat = 1,2;
• 40 % KZ = 1,1;
• 30 % zkrat = 1,0;
• 20 % CV=0,9;
• 10 % SC = 0,8;

K4 – koeficient venkovní teploty:

• -35 °C K4=1,5;
• -25 °C K4=1,3;
• -20 °C K4 = 1,1;
• -15 °C K4=0,9;
• -10 °C K4=0,7;

K5 – počet stěn směřujících ven:

• čtyři stěny K5=1,4;
• tři stěny K5=1,3;
• dvě stěny K5=1,2;
• jedna stěna K5=1,1;

K6 - typ tepelné izolace místnosti, která je umístěna nad vytápěnou místností:

• vyhřívaný K6-0,8;
• teplé podkroví K6=0,9;
• nevytápěná půda K6=1,0;

K7 – výška stropu:

• 4,5 metru K7=1,2;
• 4,0 metrů K7=1,15;
• 3,5 metru K7=1,1;
• 3,0 metru K7=1,05;
• 2,5 metru K7=1,0.

Vezměme si jako příklad výpočet minimálního topného výkonu samostatná instalace(podle dvou vzorců) pro samostatnou místnost čerpací stanice (výška stropu 4 m, plocha 250 m2, objem 1000 m3, velká okna s klasickým zasklením, bez tepelné izolace stropu a stěn, zjednodušený design).

Podle zjednodušeného výpočtu:

Q t (kW/hod.) = V * ΔT * K/860=1000 *30*4/860=139,53 kW, kde

V je objem vzduchu ve vytápěné místnosti (250 *4), m 3;
ΔT je rozdíl mezi teplotou vzduchu vně místnosti a požadovanou teplotou vzduchu uvnitř místnosti (30°C);
K je součinitel tepelné ztráty budovy (u budov bez tepelné izolace K = 4,0);
860 - přepočet na kW/hod.

Přesnější výpočet:

Qt (kW/hod) = (100 W/m 2 * S (m 2) * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7)/1000 = 100 * 250 * 1,27 * 1,27 * 1,1 * 1,5* 1,4*1*1,15/1000=107,12 kW/hod, kde

S – plocha místnosti, pro kterou se provádí výpočet (250 m2);
K1 – parametr úniku tepla okny (standardní zasklení, index K1 je 1,27);
K2 – hodnota úniku tepla stěnami (špatná tepelná izolace, ukazatel K2 odpovídá 1,27);
K3 – parametr poměru rozměrů okna k podlahové ploše (40 %, ukazatel K3 je 1,1);
K4 – hodnota venkovní teploty (-35 °C, indikátor K4 odpovídá 1,5);
K5 – počet stěn, které jdou ven (in v tomto případěčtyři K5 se rovná 1,4);
K6 - indikátor, který určuje typ místnosti umístěné přímo nad vytápěnou místností (podkroví bez izolace K6 = 1,0);
K7 je ukazatel, který určuje výšku stropů (4,0 m, parametr K7 odpovídá 1,15).

Jak můžete vidět z výpočtu, pro výpočet výkonu je vhodnější druhý vzorec topné instalace, jelikož zohledňuje mnohem větší množství parametrů (zejména pokud je nutné určit parametry zařízení s nízkým výkonem, určený pro použití v malých prostorách). K získanému výsledku je nutné připočíst malou výkonovou rezervu pro zvýšení životnosti tepelné zařízení.
Provedením jednoduchých výpočtů můžete určit bez pomoci specialistů požadovaný výkon autonomní topný systém pro vybavení obytných nebo průmyslových objektů.

Teplovzdušnou pistoli a další topidla si můžete zakoupit na webových stránkách společnosti nebo v naší prodejně.

K provedení úkolu, který je mu přidělen, musí mít topný systém určitý tepelný výkon. Návrh tepelného výkonu systém je identifikován jako výsledek kompilace tepelná bilance ve vytápěných místnostech při venkovní teplotě vzduchu tн.р, tzv vypočítané, rovnat se průměrná teplota nejchladnějších pět dní s jistotou 0,92 tn.5 a určené pro konkrétní stavební oblast dle norem. Vypočtený tepelný výkon v topné sezóně se využívá částečně v závislosti na změně tepelných ztrát objektu během současná cena venkovní teplota vzduchu tн a pouze při tн.р - úplně.

Změny aktuální potřeby tepla na vytápění probíhají v průběhu topné sezóny, proto se přenos tepla do topných zařízení musí pohybovat v širokých mezích. Toho lze dosáhnout změnou teploty a (nebo) množství chladicí kapaliny pohybující se v topném systému. Tento proces se nazývá provozní předpis.

Systém vytápění je navržen tak, aby v objektu vytvářel teplotní prostředí, které je pro člověka příjemné nebo odpovídá požadavkům technologického postupu.

Přidělitelné Lidské tělo teplo musí být do okolí dodáváno takovým způsobem a v takovém množství, aby člověk při vykonávání jakékoli činnosti nepociťoval pocit chladu nebo přehřátí. Spolu s náklady na odpařování z povrchu kůže a plic se teplo uvolňuje z povrchu těla konvekcí a zářením. Intenzita přenosu tepla konvekcí je dána především teplotou a pohyblivostí okolního vzduchu a sáláním (zářením) - teplotou povrchů plotů směřujících dovnitř místnosti.

Teplotní situace v místnosti závisí na tepelném výkonu topného systému a také na umístění topných zařízení, termofyzikální vlastnosti vnější a vnitřní oplocení, intenzita ostatních zdrojů tepelného příkonu a ztráty. V chladném období místnost ztrácí teplo především vnějšími ploty a do určité míry vnitřními ploty, které oddělují tuto místnost od sousedních, které mají více nízká teplota vzduch. Kromě toho se teplo vynakládá na ohřev venkovního vzduchu, který proniká do místnosti netěsnostmi v plotech přirozeně nebo během provozu ventilačního systému, stejně jako materiály, vozidla, výrobky, oděvy, které vstupují do místnosti studené zvenčí .

V ustáleném (stacionárním) režimu se ztráty rovnají tepelným ziskům. Teplo se do místnosti dostává od lidí, technologických a bytových zařízení, zdrojů umělé osvětlení, z ohřátých materiálů, výrobků, v důsledku působení slunečního záření na budovu. V výrobní prostory lze provést technologických postupů spojené s uvolňováním tepla (kondenzace vlhkosti, chemické reakce atd.).

Zohlednění všech uvedených složek tepelných ztrát a zisků je nutné při výpočtu tepelné bilance prostor budovy a stanovení deficitu nebo přebytku tepla. Přítomnost tepelného deficitu dQ indikuje potřebu vytápění v místnosti. Přebytečné teplo je obvykle asimilováno ventilačním systémem. Pro stanovení odhadovaného tepelného výkonu otopné soustavy sestavuje Qot bilanci spotřeby tepla pro návrhové podmínky chladného období roku ve tvaru

Qot = dQ = Qlimit + Qi(ventil) ± Qt(life) (4.2.1)
kde Qlim - tepelné ztráty vnějšími ploty; Qi(vent) - spotřeba tepla na ohřev venkovního vzduchu vstupujícího do místnosti; Qt(domácnost) - technologické nebo domácí emise nebo spotřeba tepla.

Metody pro výpočet jednotlivých složek tepelné bilance obsažené ve vzorci (4.2.1) jsou standardizovány SNiP.

Hlavní tepelné ztráty přes ploty místnosti Qlim se určuje v závislosti na její ploše, sníženém odporu prostupu tepla plotu a vypočteném rozdílu teplot mezi místností a vně plotu.

Při výpočtu tepelných ztrát přes ně musí být plocha jednotlivých plotů vypočtena v souladu s pravidly měření definovanými normami.

Snížený odpor prostupu tepla plotu nebo jeho převrácená hodnota - součinitel prostupu tepla - se bere podle tepelně technických výpočtů v souladu s požadavky SNiP nebo (například u oken, dveří) podle výrobce.

Návrhová teplota místnosti se obvykle nastavuje rovna návrhové teplotě vzduchu v místnosti tb, brané v závislosti na účelu místnosti dle SNiP, odpovídající účelu vytápěného objektu.

Výpočtovou teplotou vně plotu se rozumí teplota venkovního vzduchu tн.р nebo teplota vzduchu chladnější místnosti při výpočtu tepelných ztrát vnitřními ploty.

Hlavní tepelné ztráty ploty jsou často menší než jejich skutečné hodnoty, protože to nezohledňuje vliv některých dalších faktorů na proces přenosu tepla (filtrace vzduchu přes ploty, vystavení slunci a záření povrchu plotů směrem k nebi, možné změny teploty vzduchu uvnitř místnosti po výšce, vnikání venkovního vzduchu otvory apod.). Definice příbuzného dodatečné tepelné ztráty SNiP je také standardizován ve formě přísad k hlavním tepelným ztrátám.

Spotřeba tepla na ohřev studeného vzduchu Qi (ventil) vstupujícího do prostor budov v důsledku infiltrace přes řadu stěn, vestibulů oken, luceren, dveří, vrat může být 30...40 % i více tepelné ztráty. Množství venkovního vzduchu závisí na konstrukčním a projektovém řešení objektu, směru a rychlosti větru, teplotě venkovního a vnitřního vzduchu, těsnosti konstrukcí, délce a typu průduchů otvorů . Metoda výpočtu hodnoty Qi(vent), rovněž standardizovaná SNiP, spočívá především ve výpočtu celkového průtoku infiltrovaného vzduchu jednotlivými obvodovými konstrukcemi místnosti, který závisí na typu a povaze netěsnosti ve vnějších krytech, které určují hodnoty jejich odolnosti proti prostupu vzduchu. Jejich skutečné hodnoty jsou brány v souladu s SNiP nebo podle údajů výrobce plotové konstrukce.

Kromě výše uvedených tepelných ztrát ve veřejných a administrativních budovách v zimním období, kdy je topný systém v provozu, jsou možné jak tepelné zisky, tak dodatečné náklady na teplo Qt. Tato složka tepelné bilance se obvykle bere v úvahu při navrhování systémů větrání a klimatizace. Pokud takové systémy nejsou v místnosti k dispozici, je třeba při určování vzít v úvahu tyto dodatečné zdroje designová síla topné systémy. Při navrhování topného systému pro obytný dům v souladu s SNiP se zohlednění dodatečných (domácích) tepelných zisků v místnostech a kuchyních normalizuje na hodnotu nejméně Qlife = 10 W na 1 m 2 plochy bytu, která se odečte z výpočtových tepelných ztrát těchto prostor.

Při finalizaci vypočteného tepelného výkonu topného systému podle SNiP se také bere v úvahu řada faktorů souvisejících s tepelnou účinností topných zařízení používaných v systému. Ukazatelem, který tuto vlastnost hodnotí, je topný účinek zařízení, který ukazuje poměr množství tepla skutečně vynaloženého zařízením na vytvoření zadaných podmínek tepelné pohody v místnosti k vypočteným tepelným ztrátám místnosti. Podle SNiP by celkové množství dodatečných tepelných ztrát nemělo být větší než 7% vypočteného tepelného výkonu topného systému.

Pro tepelnětechnické posouzení prostorového plánování a konstruktivní řešení, a také pro přibližný výpočet tepelné ztráty budovy používají ukazatel - specifické tepelné charakteristiky budovy q, W/(m3 · °C), což se při známých tepelných ztrátách budovy rovná

q = Qin / (V(tin - tn.r)), (4.2.2)
kde Qzd je odhadovaná tepelná ztráta všemi místnostmi budovy, W; V je objem vytápěného objektu podle vnějších rozměrů, m3; (tв - tн.р) - vypočtený teplotní rozdíl pro hlavní (nejreprezentativnější) místnosti budovy, °C.

Hodnota q určuje průměrnou tepelnou ztrátu 1 m 3 budovy vztaženou na teplotní rozdíl 1 °C. Je vhodné jej použít pro tepelně technické posouzení možných konstrukčních a projektových řešení objektu. Hodnota q je obvykle uvedena v seznamu hlavních charakteristik jeho projektu vytápění.

Někdy se pro aproximaci tepelných ztrát budovy používá specifická tepelná charakteristika. Je však třeba poznamenat, že použití hodnoty q pro stanovení návrhového topného zatížení vede k významným chybám ve výpočtu. To je vysvětleno skutečností, že hodnoty specifických tepelných charakteristik uvedené v referenční literatuře berou v úvahu pouze hlavní tepelné ztráty budovy, zatímco topné zatížení má složitější strukturu, jak je popsáno výše.

Výpočet tepelné zátěže otopných soustav na základě agregovaných ukazatelů se používá pouze pro orientační výpočty a při stanovení potřeby tepla regionu nebo města, tedy při návrhu centralizovaného zásobování teplem.

Topný systém v soukromém domě je nejčastěji soubor autonomní zařízení pomocí látek, které jsou nejvhodnější pro konkrétní region jako energie a chladivo. Proto je pro každé konkrétní schéma vytápění nutný individuální výpočet topného výkonu topného systému, který zohledňuje mnoho faktorů, jako např. minimální spotřeba tepelná energie pro domácnost, spotřeba tepla pro prostory - každá, pomáhá určit spotřebu energie za den a během topné sezóny atd.

Vzorce a koeficienty pro tepelné výpočty

Jmenovitý tepelný výkon topného systému pro soukromé zařízení je určen vzorcem (všechny výsledky jsou vyjádřeny v kW):

• Q = Q 1 x b 1 x b 2 + Q 2 – Q 3; Kde:
• Q 1 – celková tepelná ztráta v objektu dle výpočtů, kW;
• b 1 je koeficient dodatečné tepelné energie z radiátorů nad rámec toho, co ukázal výpočet. Hodnoty koeficientů jsou uvedeny v tabulce níže:

• b 2 - součinitel dodatečných tepelných ztrát otopnými tělesy instalovanými při vnější stěny bez stínícího pouzdra. Ukazatele koeficientů jsou uvedeny v tabulce níže:

• Q 2 – tepelné ztráty v potrubí uloženém v nevytápěném prostoru;
• Q 3 – přídavné teplo z osvětlovací tělesa, domácí přístroje a zařízení, obyvatelé atd. Pro obytné budovy Q3 se bere jako 0,01 kW/1 m2.

Q a – tepelná energie procházející ploty a vnějšími zdmi;

Q b - tepelné ztráty při ohřevu vzduchu ventilačního systému.

Hodnota Q a a Q b se vypočítá pro každou jednotlivou místnost s připojeným vytápěním.

Tepelná energie Q a je určena vzorcem:

• Q a = 1 / R x A x (t b – t n) x (1 + Ʃß), kde:
• A je plocha plotu (vnější zdi) v m2;
• R - prostup tepla plotu vm 2 °C/W ( referenční informace v SNiP II-3-79).

Potřeba tepelných výpočtů pro celý dům a jednotlivé vytápěné místnosti je odůvodněna úsporami energie a rodinný rozpočet. V jakých případech se takové výpočty provádějí:

1. Pro přesný výpočet výkonu kotlového zařízení pro co nejefektivnější vytápění všech místností připojených k vytápění. Nákupem kotle bez předběžných výpočtů můžete nainstalovat zařízení, které je z hlediska parametrů zcela nevhodné, které nebude zvládat svůj úkol a peníze budou vyhozené. Tepelné parametry celé otopné soustavy jsou stanoveny jako výsledek přičtení veškeré spotřeby tepelné energie v místnostech připojených a nenapojených na otopný kotel, pokud jimi potrubí prochází. Pro snížení opotřebení je také nutná výkonová rezerva pro spotřebu tepla. topné zařízení a minimalizovat výskyt nouzových situací vysoké zátěže v chladném počasí;
2. Výpočty tepelných parametrů otopného systému jsou nezbytné pro získání technického průkazu (TU), bez kterého nebude možné schválit projekt plynofikace soukromého domu, protože v 80% případů instalace autonomního vytápění je instalován plynový kotel a související zařízení. Pro jiné typy topných těles Technické specifikace a dokumentace připojení není potřeba. Pro plynové zařízení musím vědět roční spotřeba plynu a bez příslušných výpočtů nebude možné získat přesné číslo;
3. Ke koupi je také potřeba získat tepelné parametry topného systému. správné vybavení– potrubí, radiátory, armatury, filtry atd.

Přesné výpočty spotřeby energie a tepla pro obytné prostory

Úroveň a kvalita izolace závisí na kvalitě práce a architektonické prvky pokoje v celém domě. K většině tepelných ztrát (až 40 %) při vytápění budovy dochází povrchem obvodových stěn, okny a dveřmi (až 20 %) a také střechou a podlahou (až 10 %). Zbývajících 30 % tepla může uniknout z domu průduchy a potrubí.

K získání aktualizovaných výsledků se používají následující referenční koeficienty:

1. Q 1 – používá se ve výpočtech pro místnosti s okny. Pro okna z PVC s okna s dvojitým zasklením Q 1 =1, pro okna s jednokomorovým zasklením Q 1 =1,27, pro tříkomorová okna Q 1 =0,85;
2. Q 2 – používá se při výpočtu izolačního koeficientu vnitřní stěny. Pro pěnobeton Q 2 = 1, pro beton Q 2 – 1,2, pro cihlu Q 2 = 1,5;
3. Q 3 se používá při výpočtu poměru podlahových ploch a okenní otvory. Pro 20 % plochy zasklení stěny je koeficient Q3 = 1, pro 50 % zasklení Q3 se bere jako 1,5;
4. Hodnota koeficientu Q 4 se mění v závislosti na minimu venkovní teplota za celý rok topná sezóna. Na venkovní teplota-20 0 C Q 4 = 1, pak na každých 5 0 C se přičte nebo odečte 0,1 v jednom nebo druhém směru;
5. Koeficient Q 5 se používá ve výpočtech, které berou v úvahu celkový počet stěn budovy. S jednou stěnou ve výpočtech Q 5 = 1, s 12 a 3 stěnami Q 5 = 1,2, pro 4 stěny Q 5 = 1,33;
6. Q 6 se používá, pokud výpočty tepelných ztrát berou v úvahu funkční účel prostory pod místností, pro kterou se provádějí výpočty. Pokud je nahoře obytné patro, pak koeficient Q 6 = 0,82, pokud je podkroví vytápěné nebo zateplené, pak Q 6 je 0,91, pro chlad. půdní prostor Q6 = 1;
7. Parametr Q 7 se mění v závislosti na výšce stropů zkoumané místnosti. Pokud je výška stropu ≤ 2,5 m, koeficient Q 7 = 1,0, je-li strop vyšší než 3 m, pak se Q 7 bere jako 1,05.

Po stanovení všech potřebných korekcí se tepelný výkon a tepelné ztráty v topení pro každou jednotlivou místnost pomocí následujícího vzorce:

• Q i = q x Si x Q 1 x Q 2 x Q 3 x Q 4 x Q 5 x Q 6 x Q 7, kde:
• q = 100 W/m²;
• Si je oblast zkoumané místnosti.

Výsledky parametrů se zvýší při použití koeficientů ≥ 1 a sníží se, pokud Q 1- Q 7 ≤1. Po výpočtu konkrétní hodnoty výsledků výpočtu pro konkrétní místnost můžete vypočítat celkový tepelný výkon soukromého autonomního vytápění pomocí následujícího vzorce:

Q = Σ x Qi, (i = 1…N), kde: N je celkový počet místností v budově.