Določitev ocenjene toplotne moči ogrevalnega sistema. Določanje toplotne moči ogrevalnih sistemov

V tem članku bova morala z bralcem ugotoviti, kaj je toplotna moč in na kaj vpliva. Poleg tega si bomo ogledali več metod za izračun potrebe po toploti prostora in toplotnega toka za različne vrste ogrevalne naprave.

Opredelitev

1. Kateri parameter imenujemo toplotna moč?

To je količina toplote, ki jo ustvari ali porabi predmet na enoto časa.

Pri načrtovanju ogrevalnih sistemov je izračun tega parametra potreben v dveh primerih:

• Kadar je treba oceniti toplotno potrebo prostora, da bi nadomestili izgubo toplotne energije skozi tla, strop, stene in;

• Ko morate ugotoviti, koliko toplote lahko proizvede grelna naprava ali krog z znanimi lastnostmi.

Dejavniki

Za notranje prostore

1. Kaj vpliva na potrebo po toploti v stanovanju, sobi ali hiši??

Pri izračunih se upošteva:

• Glasnost. Od tega je odvisna količina zraka, ki ga je treba segreti;

Približno enaka višina stropa (približno 2,5 metra) v večini poznih sovjetskih hiš je povzročila poenostavljen sistem izračuna - glede na površino prostora.

• Kakovost izolacije. Odvisno je od toplotne izolativnosti sten, površine in števila vrat in oken ter strukture zasteklitve oken. Na primer, enojna zasteklitev in trojna zasteklitev se bodo močno razlikovale v količini toplotnih izgub;
• Klimatsko območje. Če kakovost izolacije in prostornina prostora ostaneta nespremenjena, bo temperaturna razlika med ulico in prostorom linearno povezana s količino toplote, izgubljene skozi stene in strope. S stalnim +20 v hiši se bo potreba po toploti doma v Jalti pri temperaturi 0 C in v Jakutsku pri -40 razlikovala natanko trikrat.

Za napravo

1. Kako se določi toplotna moč radiatorjev?

Tu igrajo trije dejavniki:

• Delta temperature je razlika med hladilno tekočino in okoljem. Večji kot je, večja je moč;
• Površina. In tudi tu obstaja linearna povezava med parametri: kaj večja površina pri konstantni temperaturi, več toplote oddaja okolju zaradi neposrednega stika z zrakom in infrardečim sevanjem;

Zato so aluminijasti, litoželezni in bimetalni toplotni radiatorji ter vse vrste konvektorjev opremljeni z rebri. Poveča moč naprave, hkrati pa ohranja konstantno količino hladilne tekočine, ki teče skozi njo.

• Toplotna prevodnost materiala naprave. Še posebej pomembno vlogo igra pri veliki površini reber: višja ko je toplotna prevodnost, višjo temperaturo imajo robovi reber, bolj segrevajo zrak v stiku z njimi.

Izračun po površini

1. Kako čim bolj preprosto izračunati moč grelnih radiatorjev glede na površino stanovanja ali hiše?

Tukaj je največ preprosto vezje izračuni: na 1 kvadratni meter Uporabljena je moč 100 vatov. Torej, za prostor, ki meri 4x5 m, bo površina 20 m2, potreba po toploti pa 20 * 100 = 2000 vatov ali dva kilovata.

Najenostavnejša shema izračuna je po površini.

Se spomnite reka "resnica je v preprostem"? V tem primeru laže.

Enostavna shema izračuna zanemarja preveč dejavnikov:

• Višina stropa. Očitno bo soba s stropom, visokim 3,5 metra, potrebovala več toplote kot soba z višino 2,4 metra;
• Toplotna izolacija sten. Ta metoda izračuna se je rodila v sovjetski dobi, ko je vse stanovanjske zgradbe imela približno enako kvaliteto toplotne izolacije. Z uvedbo SNiP 23.02.2003, ki ureja toplotno zaščito stavb, so se zahteve za gradnjo korenito spremenile. Zato se lahko pri novih in starih stavbah potrebe po toplotni energiji precej razlikujejo;
• Velikost in površina oken. Prepuščajo veliko več toplote v primerjavi s stenami;

• Lokacija sobe v hiši. Kotna soba in soba, ki se nahaja v središču stavbe in je obdana s toplimi sosednjimi stanovanji, bo zahtevala precej različne količine toplota;
• Klimatsko območje. Kot smo že ugotovili, se bo potreba po toploti za Soči in Oymyakon bistveno razlikovala.

1. Ali je mogoče natančneje izračunati moč grelne baterije iz njenega območja??

seveda

Tukaj je razmeroma preprosta shema izračuna za hiše, ki izpolnjujejo zahteve razvpitega SNiP s številko 23.02.2003:

• Osnovna količina toplote se izračuna ne po površini, ampak po prostornini. Na kubični meter je v izračunih vključenih 40 vatov;
• Za prostore, ki mejijo na konce hiše, se uvede koeficient 1,2, za kotne prostore - 1,3, za zasebne enostanovanjske hiše (imajo vse stene skupne z ulico) - 1,5;

• Za eno okno se rezultatu doda 100 vatov, za vrata - 200;
• Za različna podnebna območja se uporabljajo naslednji koeficienti:

Kot primer izračunajmo potrebo po toploti za isto sobo, ki meri 4x5 metrov, pri čemer navedemo številne pogoje:

• Višina stropa 3 metra;

• Soba ima dve okni;
• Ona je v kotu
• Soba se nahaja v mestu Komsomolsk-on-Amur.

Mesto se nahaja 400 km od regionalnega središča - Khabarovsk.

Pa začnimo.

• Prostornina prostora bo enaka 4 * 5 * 3 = 60 m3;
• Preprost izračun po prostornini bo dal 40 * 60 = 2400 W;
• Dve skupni steni z ulico nas bosta prisilili k uporabi koeficienta 1,3. 2400*1,3 = 3120 W;
• Dve okni bosta dodali dodatnih 200 vatov. Skupaj 3320;
• Zgornja tabela vam bo v pomoč pri izbiri ustreznega regionalnega koeficienta. Ker je povprečna temperatura najhladnejšega meseca v letu - januarja - v mestu 25,7, pomnožimo izračunano toplotna moč s 1,5. 3320*1,5=4980 vatov.

Razlika s poenostavljeno shemo izračuna je bila skoraj 150%. Kot lahko vidite, ne smemo zanemariti manjših podrobnosti.

1. Kako izračunati moč grelnih naprav za hišo, katere izolacija ni v skladu s SNiP 23.02.2003?

Tukaj je formula za izračun poljubnih parametrov zgradbe:

Q - moč (prejeta bo v kilovatih);

V je prostornina prostora. Izračuna se v kubičnih metrih;

Dt je temperaturna razlika med sobo in ulico;

k je izolacijski koeficient stavbe. Je enako:

Kako določiti temperaturno delto z ulico? Navodila so precej očitna.

Notranja temperatura prostora je običajno enaka sanitarnim standardom (18-22C, odvisno od podnebno območje in lega prostora glede na zunanje stene hiše).

Ulica je zasedena enaka temperatura najhladnejših pet dni v letu.

Ponovno opravimo izračun za našo sobo v Komsomolsku in določimo nekaj dodatnih parametrov:

• Stene hiše so iz dveh opek;
• Okna z dvojno zasteklitvijo - dvokomorna, brez energijsko varčnega stekla;

• Povprečna najnižja temperatura, značilna za mesto, je -30,8C. Sanitarni standard za sobo, ob upoštevanju njene kotne lokacije v hiši, bo + 22C.

Po naši formuli je Q=60*(+22 - -30,8)*1,8/860=6,63 kW.

V praksi je bolje načrtovati ogrevanje z 20-odstotno rezervo moči v primeru napake v izračunih ali nepredvidenih okoliščin (zamuljenje kurilnih naprav, odstopanja od temperaturni grafikon in tako naprej). Dušenje priključkov radiatorjev bo pomagalo zmanjšati odvečni prenos toplote.

Izračun za napravo

1. Kako izračunati toplotno moč radiatorjev z znanim številom odsekov?

Preprosto: število odsekov se pomnoži s toplotnim tokom iz enega odseka. Ta parameter je običajno mogoče najti na spletnem mestu proizvajalca.

Če vas privlači nekaj nenavadnega nizka cena Tudi radiatorji neznanega proizvajalca niso problem. V tem primeru se lahko osredotočite na naslednje povprečne vrednosti:

Na fotografiji je aluminijast radiator, rekorder za prenos toplote na odsek.

Če ste se odločili za konvektor ali panelni radiator, so lahko edini vir informacij za vas podatki proizvajalca.

Pri izračunu toplotne moči radiatorja z lastnimi rokami ne pozabite na eno subtilnost: proizvajalci običajno navedejo podatke o temperaturni razliki med vodo v radiatorju in zrakom v ogrevanem prostoru pri 70C. Doseže se na primer pri sobni temperaturi +20 in temperaturi radiatorja +90.

Zmanjšanje delte povzroči sorazmerno zmanjšanje toplotne moči; Tako se bo pri temperaturah hladilne tekočine in zraka 60 oziroma 25 C moč naprave zmanjšala natanko za polovico.

Vzemimo naš primer in ugotovimo, koliko litoželezni deli lahko zagotovi toplotno moč 6,6 kW na idealne razmere- s hladilno tekočino, segreto na 90C in sobno temperaturo na +20. 6600/160=41 (zaokroženih) delov. Očitno bo treba baterije te velikosti razdeliti na vsaj dva dvižna voda.

cevasto jekleni radiator, ali se registrirajte.

Za en del (eno vodoravna cev) se izračuna po formuli Q=Pi*D*L*K*Dt.

V njej:

• Q - moč. Rezultat bo dobljen v vatih;
• Pi je število "pi", zaokroženo je enako 3,14;
• D— O.D. cevi v metrih;
• L je dolžina odseka (spet v metrih);
• K je koeficient, ki ustreza toplotni prevodnosti kovine (za jeklo je 11,63);
• Dt je temperaturna razlika med zrakom in vodo v registru.

Pri izračunu moči večsekcije se prvi odsek od spodaj izračuna po tej formuli, za naslednje, ker bodo v naraščajočem toplotnem toku (kar vpliva na Dt), se rezultat pomnoži z 0,9.

Naj vam navedem primer izračuna. En odsek s premerom 108 mm in dolžino 3 metre pri sobni temperaturi +25 in temperaturi hladilne tekočine +70 bo dal 3,14 * 0,108 * 3 * 11,63 * (70-25) = 532 vatov. Štiridelčni register iz istih razdelkov bo proizvedel 523+(532*0,9*3)=1968 vatov.

Zaključek

Kot lahko vidite, se toplotna moč izračuna precej preprosto, vendar je rezultat izračunov močno odvisen od sekundarnih dejavnikov. Kot običajno boste v videoposnetku v tem članku našli dodatne uporabne informacije. Veselim se vaših dodatkov. Srečno, tovariši!

kje - izračunano toplotne izgube zgradbe, kW;

- koeficient za upoštevanje dodatnega toplotnega toka vgrajenih kurilnih naprav zaradi zaokroževanja nad izračunano vrednostjo, vzeto po tabeli. 1.

Tabela 1

Korak standardne velikosti, kW	pri nominalnem toplotni tok, kW, najmanjša velikost

- koeficient za upoštevanje dodatnih toplotnih izgub zaradi ogrevalnih naprav, ki se nahajajo v bližini zunanjih ograj, če ni toplotno zaščitnih zaslonov, vzetih v skladu s tabelo. 2.

Tabela 2

Grelna naprava	Koeficient pri namestitvi naprave
	pri zunanja stena v zgradbah		pri zasteklitvi strešnega okna
	stanovanjske in javne	proizvodnja
Litoželezni radiator
Konvektor z ohišjem
Konvektor brez ohišja

- toplotne izgube, kW, po cevovodih, ki potekajo v neogrevanih prostorih;

- toplotni tok, kW, redno dobavljen iz razsvetljave, opreme in ljudi, ki ga je treba upoštevati kot celoto za ogrevalni sistem stavbe. Za stisnjene hiše velikost je treba upoštevati pri stopnji 0,01 kW na 1 m" celotne površine.

Pri izračunu toplotne moči ogrevalnih sistemov v industrijskih stavbah je treba dodatno upoštevati porabo toplote za ogrevalne materiale, opremo in vozila.

2. Ocenjene toplotne izgube , kW, je treba izračunati po formuli:

(2)

kje: - toplotni tok, kW, skozi ovoj stavbe;

- toplotne izgube, kW, za ogrevanje prezračevalnega zraka.

Količine in se izračunajo za vsak ogrevan prostor.

3. Toplotni tok , kW, se izračuna za vsak element ovoja stavbe po formuli:

(3)

kjer je A ocenjena površina ograjene konstrukcije, m 2;

R je odpornost na prenos toplote ograjene konstrukcije. m 2 °C/W, ki ga je treba določiti v skladu s SNiP II-3-79** (razen za tla na tleh) ob upoštevanju uveljavljenih standardov za minimalno toplotno odpornost ograj. Za tla na tleh in stene, ki se nahajajo pod nivojem tal, je treba odpornost na prenos toplote določiti v območjih širine 2 m, vzporednih z zunanjimi stenami, po formuli:

(4)

kje - odpornost na prenos toplote, m 2 °C/W, ki je enaka 2,1 za cono I, 4,3 za cono dve, 8,6 za cono tri in 14,2 za preostalo talno površino;

- debelina izolacijskega sloja, m, upoštevana pri izračunu toplotne prevodnosti izolacije <1,2Вт/м 2 °С;

- projektna temperatura notranjega zraka, ° C, sprejeta v skladu z zahtevami projektnih standardov za zgradbe za različne namene, ob upoštevanju njenega povečanja glede na višino prostora;

- izračunana temperatura zunanjega zraka, °C, vzeta v skladu s Prilogo 8, ali temperatura zraka sosednjega prostora, če se njegova temperatura razlikuje za več kot 3 °C od temperature prostora, za katerega se izračunavajo toplotne izgube;

- koeficient, vzet glede na položaj zunanje površine ograjene konstrukcije glede na zunanji zrak in določen v skladu s SNNP P-3-79**

- dodatne toplotne izgube v deležih glavnih izgub, upoštevane:

a) za zunanje navpične in nagnjene ograje, usmerjene v smeri, iz katerih januarja piha veter s hitrostjo nad 4,5 m / s s ponovljivostjo najmanj 15% v skladu s SNiP 2.01.01-82, v višini 0,05 at. hitrost vetra do 5 m/s in s stopnjo 0,10 pri hitrosti 5 m/s ali več; pri standardnem načrtovanju je treba upoštevati dodatne izgube v višini 0,05 za vse prostore;

b) za zunanje navpične in poševne ograje večnadstropnih stavb v višini 0,20 za prvo in drugo nadstropje; 0,15 - za tretjega; 0,10 - za četrto nadstropje stavbe s 16 ali več nadstropji; pri 10-15 nadstropnih stavbah je treba upoštevati dodatne izgube v višini 0,10 za prvo in drugo nadstropje ter 0,05 za tretje nadstropje.

4. Izguba toplote , kW se izračunajo za vsak ogrevan prostor, ki ima v zunanjih stenah eno ali več oken ali balkonskih vrat, glede na potrebo po zagotavljanju ogrevanja zunanjega zraka s kurilnimi napravami v količini enkratne izmenjave zraka na uro po formuli:

kje - tlorisna površina prostora, m2;

- višina prostora od tal do stropa, m, vendar ne več kot 3,5.

Prostori, iz katerih je organizirano izpušno prezračevanje z izpušnim volumnom, ki presega eno izmenjavo zraka na uro, morajo biti praviloma zasnovani z dovodnim prezračevanjem z ogrevanim zrakom. Če je upravičeno, je dovoljeno zagotoviti ogrevanje zunanjega zraka s kurilnimi napravami v ločenih prostorih s količino prezračevalnega zraka, ki ne presega dveh izmenjav na uro.

V prostorih, za katere standardi načrtovanja stavb določajo prostornino izpušnih plinov manj kot eno izmenjavo zraka na uro, vrednost je treba izračunati kot porabo toplote za ogrevanje zraka v prostornini normalizirane izmenjave zraka glede na temperaturo do temperature °C.

Izguba toplote kW, za ogrevanje zunanjega zraka, ki prodira v vhodne avle (avle) in stopnišča skozi zunanja vrata, ki se odpirajo v hladni sezoni, če ni zračno-toplotnih zaves, je treba izračunati po formuli:

kje
- višina stavbe, m:

P - število ljudi v stavbi;

B – koeficient, ki upošteva število vhodnih vestibulov. Z enim predprostorom (dvoje vrat) v - 1,0; z dvema vežama (troje vrat) b = 0,6.

Izračun toplote za ogrevanje zunanjega zraka, ki prodira skozi vrata ogrevanih brezdimnih stopnišč z nadstropnimi izhodi v lože, je treba izvesti po formuli (6) pri
, pri čemer za vsako nadstropje vzamemo vrednost
, različna razdalja, m od sredine vrat izračunanega nadstropja do stropa stopnišča.

Pri izračunu toplotnih izgub vhodnih avl, stopnišč in delavnic z zračno-toplotnimi zavesami: prostori opremljeni z dovodnim prezračevanjem z zračnim pritiskom, ki deluje neprekinjeno med delovnim časom, ter pri izračunu toplotnih izgub skozi poletna in rezervna zunanja vrata in vhodna vrata znesek ne bi smeli upoštevati.

Izguba toplote , kW, za ogrevanje zraka, ki teče skozi zunanja vrata, ki niso opremljena z zračno-toplotnimi zavesami, je treba izračunati ob upoštevanju hitrosti vetra, vzete v skladu z obveznim dodatkom 8, in časa odpiranja vrat.

Izračun toplotne izgube: ogrevanje zraka, ki se infiltrira skozi puščanje v ograjenih konstrukcijah, ni potrebno.

5. Izguba toplote , kW, cevovodi, ki potekajo v neogrevanih prostorih, je treba določiti po formuli:

(7)

kje: - dolžine odsekov toplotno izoliranih cevovodov različnih premerov, položenih v neogrevanih prostorih;

- normalizirana linearna gostota toplotnega toka toplotno izoliranega cevovoda, sprejeta v skladu s klavzulo 3.23. V tem primeru debelina toplotnoizolacijskega sloja , m cevovodov naj. izračunano po formulah:

(8)

kje - zunanja velikost cevovoda, m;

- toplotna prevodnost toplotnoizolacijske plasti, W/(m °C);

- povprečna temperaturna razlika med hladilno tekočino in okoliškim zrakom v ogrevalni sezoni.

6. Količina predvidene letne porabe toplote ogrevalnega sistema stavbe
, GJ. je treba izračunati po formuli:

kje - število stopinjskih dni ogrevalne dobe, vzeto v skladu z dodatkom 8;

A - koeficient enak 0,8. kar je treba upoštevati, če je ogrevalni sistem opremljen z napravami za avtomatsko znižanje toplotne moči v prostem času;

- koeficient, drugačen 0,9, ki ga je treba upoštevati, če je več kot 75% ogrevalnih naprav opremljenih z avtomatskimi termostati;

z - koeficient, različno 0,95, ki ga je treba upoštevati, če so na naročniškem vhodu ogrevalnega sistema nameščene avtomatske fasadne regulacije.

7. Vrednosti toplotne moči, določene z izračunom in največjo letno porabo toplote
, dodeljena 1 m2 skupne (za stanovanjske stavbe) ali uporabne (za javne zgradbe) površine, ne sme presegati standardnih kontrolnih vrednosti iz obveznega dodatka 25.

8. Pretok hladilne tekočine ,.kg/h. in ogrevalni sistem je treba določiti s formulo:

(11)

kje z - specifična toplotna kapaciteta vode, ki je enaka 4,2 kJ / (kg 0 C);

- temperaturna razlika. °C, hladilno sredstvo na vstopu v sistem in na izstopu iz njega;

- toplotna moč sistema, kW. določeno s formulo (1) ob upoštevanju toplotnih emisij gospodinjstev .

9. Projektna toplotna moč
, kW, vsake grelne naprave je treba določiti po formuli:

kje
je treba izračunati v skladu z odstavki. 2-4 tega dodatka;

- toplotne izgube, kW, skozi notranje stene, ki ločujejo prostor, za katerega se izračuna toplotna moč kurilne naprave, od sosednjega prostora, v katerem je možno obratovalno znižanje temperature pri regulaciji. Velikost
je treba upoštevati samo pri izračunu toplotne moči grelnih naprav na priključkih, na katere so zasnovani avtomatski termostati. V tem primeru je treba toplotne izgube izračunati za vsako sobo
samo skozi eno notranjo steno s temperaturno razliko med notranjimi prostori 8 0 C;

- toplotni tok. kW, iz neizoliranih toplovodov, položenih v zaprtih prostorih;

- toplotni tok, kW, ki redno vstopa v prostor iz električnih naprav, razsvetljave, tehnološke opreme, komunikacij, materialov in drugih virov. Pri izračunu toplotne moči ogrevalnih naprav v stanovanjskih, javnih in upravnih stavbah se vrednost
ne bi smeli upoštevati.

Pri izračunu toplotne moči ogrevalnega sistema in celotnega pretoka hladilne tekočine se upošteva količina sproščene toplote gospodinjstva za celotno stavbo kot celoto.

2.3. SPECIFIČNE TOPLOTNE ZNAČILNOSTI

Skupna toplotna izguba stavbe Q se običajno pripiše 1 m 3 njene zunanje prostornine in 1 °C izračunane temperaturne razlike. Nastali indikator q 0, W/(m 3 K), se imenuje specifična toplotna značilnost stavbe:

(2.11)

kjer je Vn prostornina ogrevanega dela stavbe po zunanji meritvi, m 3;

(t in -t n.5) - izračunana temperaturna razlika za glavne prostore stavbe.

Specifična toplotna karakteristika, izračunana po izračunu toplotnih izgub, se uporablja za toplotnotehnično oceno strukturnih in načrtovalskih rešitev stavbe, primerjavo s povprečnimi kazalci za podobne zgradbe. Za stanovanjske in javne stavbe se ocena opravi na podlagi porabe toplote na 1 m 2 skupne površine.

Vrednost specifične toplotne karakteristike je določena predvsem z velikostjo svetlobnih odprtin glede na skupno površino zunanjih ograj, saj je koeficient toplotne prehodnosti zapolnitve svetlobnih odprtin bistveno višji od koeficienta toplotne prehodnosti drugih ograje. Poleg tega je odvisno od prostornine in oblike stavb. Zgradbe majhnega obsega imajo povečane značilnosti, kot tudi ozke zgradbe kompleksne konfiguracije s povečanim obodom.

Zgradbe, katerih oblika je podobna kocki, imajo zmanjšane toplotne izgube in s tem toplotne lastnosti. Zaradi zmanjšanja zunanje površine je izguba toplote iz sferičnih struktur enake prostornine še manjša.

Specifično toplotna zmogljivost odvisno tudi od območja gradnje stavbe zaradi sprememb v toplotno zaščitnih lastnostih ograje. V severnih regijah je z relativnim zmanjšanjem koeficienta prenosa toplote ograj ta številka nižja kot v južnih regijah.

Vrednosti specifičnih toplotnih karakteristik so navedene v referenčni literaturi.

Z njim se določi toplotna izguba stavbe s pomočjo agregiranih kazalnikov:

kjer je β t korekcijski faktor, ki upošteva spremembo specifičnih toplotnih karakteristik, ko dejanska izračunana temperaturna razlika odstopa od 48°:

(2.13)

Takšni izračuni toplotnih izgub omogočajo določitev približne potrebe po toplotni energiji pri dolgoročnem načrtovanju ogrevalnih omrežij in postaj.

3.1 KLASIFIKACIJA OGREVALNIH SISTEMOV

Ogrevalne instalacije se projektirajo in vgradijo med gradnjo stavbe ter povezujejo njihove elemente z gradbenimi konstrukcijami in razporeditvijo prostorov. Zato se ogrevanje šteje za vejo gradbene opreme. Nato ogrevalne naprave delujejo skozi celotno življenjsko dobo konstrukcije in so ena od vrst inženirske opreme stavb. Za ogrevalne naprave veljajo naslednje zahteve:

1 - sanitarno-higienski: vzdrževanje enotne sobne temperature; omejitev površinske temperature grelnih naprav, možnost njihovega čiščenja.

2 - ekonomski: nizke kapitalske naložbe in obratovalni stroški ter nizka poraba kovin.

3 - arhitekturno-gradbeni: skladnost z razporeditvijo prostorov, kompaktnost, usklajenost z gradbenimi konstrukcijami, usklajenost z roki gradnje objektov.

4 - proizvodnja in montaža: mehanizacija proizvodnje delov in sklopov, minimalno število elementov, zmanjšanje stroškov dela in povečana produktivnost pri montaži.

5 - operativno: zanesljivost in vzdržljivost, enostavnost in enostavnost delovanja in popravila, brezšumnost in varnost delovanja.

Vsako od teh zahtev je treba upoštevati pri izbiri ogrevalne naprave. Vendar veljajo sanitarne, higienske in operativne zahteve za glavne. Inštalacija mora biti sposobna prenesti v prostor količino toplote, ki se spreminja glede na toplotne izgube.

Ogrevalni sistem je niz strukturnih elementov, ki so namenjeni sprejemanju, prenosu in prenosu potrebne količine toplotne energije v vse ogrevane prostore.

Ogrevalni sistem je sestavljen iz naslednjih glavnih konstrukcijskih elementov (slika 3.1).

riž. 3.1. Shema ogrevalnega sistema

1- izmenjevalnik toplote; 2 in 4 - dovodne in povratne toplotne cevi; 3- grelna naprava.

toplotni izmenjevalnik 1 za pridobivanje toplotne energije z zgorevanjem goriva ali iz drugega vira; grelne naprave 3 za prenos toplote v prostor; toplotni cevovodi 2 in 4 - mreža cevi ali kanalov za prenos toplote od izmenjevalnika toplote do grelnih naprav. Prenos toplote izvaja hladilno sredstvo - tekočina (voda) ali plinasta (para, zrak, plin).

1. Glede na vrsto sistema so razdeljeni na:

voda;

Steam;

zrak ali plin;

Električni.

2. Odvisno od lokacije vira toplote in ogrevanega prostora:

Lokalno;

osrednji;

Centralizirano.

3. Glede na metodo kroženja:

Z naravno cirkulacijo;

Z mehanskim kroženjem.

4. Voda glede na parametre hladilne tekočine:

Nizka temperatura TI ≤ 105 °C;

Visoka temperatura Tl>l05 0 C .

5. Voda in para v smeri gibanja hladilne tekočine v ceveh:

Slepa ulica;

Z mimoidočim prometom.

6. Voda in para glede na shemo povezovanja grelnih naprav s cevmi:

Enocevni;

Dvocevni.

7. Vodovod na mestu polaganja dovodnega in povratnega voda:

Z zgornjim ožičenjem;

S spodnjim ožičenjem;

Z obrnjeno cirkulacijo.

8. Para s parnim tlakom:

Vakuumsko-parni Ra<0.1 МПа;

Nizek tlak P a =0,1 - 0,47 MPa;

Visok tlak Pa > 0,47 MPa.

3.2. HLADILNE TEKOČINE

Hladilno sredstvo za ogrevalni sistem je lahko kateri koli medij, ki ima dobro sposobnost akumulacije toplotne energije in spreminjanja toplotnih lastnosti, je mobilen, poceni, ne poslabša sanitarnih razmer v prostoru in vam omogoča uravnavanje oskrbe s toploto, vključno s samodejnim . Poleg tega mora hladilno sredstvo pomagati pri izpolnjevanju zahtev za ogrevalne sisteme.

V ogrevalnih sistemih se najpogosteje uporabljajo voda, para in zrak, saj ta hladilna sredstva najbolje izpolnjujejo naštete zahteve. Razmislimo o osnovnih fizikalnih lastnostih vsakega od hladilnih sredstev, ki vplivajo na zasnovo in delovanje ogrevalnega sistema.

Lastnosti vodo: velika toplotna kapaciteta, visoka gostota, nestisljivost, raztezanje pri segrevanju z zmanjševanjem gostote, zvišanje vrelišča z naraščanjem tlaka, sproščanje absorbiranih plinov pri zvišanju temperature in zmanjševanju tlaka.

Lastnosti par: nizka gostota, visoka mobilnost, visoka entalpija zaradi latentne toplote fazne transformacije (tabela 3.1), naraščajoča temperatura in gostota z naraščajočim tlakom.

Lastnosti zrak: nizka toplotna kapaciteta in gostota, visoka mobilnost, zmanjšanje gostote pri segrevanju.

Kratek opis parametrov hladilnih sredstev za ogrevalni sistem je podan v tabeli. 3.1.

Tabela 3.1. Parametri glavnih hladilnih tekočin.

*Latentna toplota fazne transformacije.

4.1. GLAVNE VRSTE, ZNAČILNOSTI IN PODROČJE UPORABE OGREVALNIH SISTEMOV

Ogrevanje vode je zaradi številnih prednosti pred drugimi sistemi trenutno najbolj razširjeno. Da bi razumeli strukturo in načelo delovanja sistema za ogrevanje vode, upoštevajte diagram sistema, prikazan na sl. 4.1.

Slika 4.1. Shema dvocevni sistem ogrevanje vode z nadzemno distribucijo in naravno cirkulacijo.

Voda, segreta v generatorju toplote K na temperaturo T1, vstopi v toplotno cev - glavni dvižni vod I v dovodne glavne toplotne cevi 2. Skozi dovodne glavne toplotne cevi vroča voda vstopi v dovodne dvižne cevi 9. Nato skozi dovodne priključke 13 vroča voda vstopa v grelne naprave 10, skozi stene katerih se toplota prenaša na zrak v prostoru. Iz grelnih naprav se ohlajena voda s temperaturo T2 vrne skozi povratne vode 14, povratne dvižne cevi II in povratne glavne toplovode 15 v toplotni generator K, kjer se ponovno segreje na temperaturo T1 in nadaljnja cirkulacija poteka v zaprtem obroču.

Sistem za ogrevanje vode je hidravlično zaprt in ima določeno kapaciteto grelnih naprav, toplovodov, armatur, t.j. konstantna količina vode, ki jo polni. Ko se temperatura vode poveča, se ta razširi in v zaprtem ogrevalnem sistemu, napolnjenem z vodo, lahko notranji hidravlični tlak preseže mehansko trdnost njegovih elementov. Da se to ne bi zgodilo, ima sistem za ogrevanje vode ekspanzijsko posodo 4, ki je zasnovana tako, da prilagodi povečanje prostornine vode, ko se segreje, kot tudi za odstranjevanje zraka skozi njo v ozračje, tako pri polnjenju sistema z vodo. in med njegovim delovanjem. Za regulacijo prenosa toplote grelnih naprav so na priključkih do njih nameščeni regulacijski ventili 12.

Pred zagonom se vsak sistem napolni z vodo iz vodovoda 17 skozi povratna linija na signalno cev 3 v ekspanzijsko posodo 4. Ko nivo vode v sistemu naraste do nivoja prelivne cevi in ​​voda steče v pomivalno korito, ki se nahaja v kurilnici, zaprite pipo na signalni cevi in ​​prenehajte polniti sistem z vodo.

Če so naprave nezadostno ogrevane zaradi zamašitve cevovodov ali armatur, pa tudi v primeru puščanja, je mogoče vodo iz posameznih dvižnih vodov izčrpati brez praznjenja in zaustavitve delovanja drugih delov sistema. Če želite to narediti, zaprite ventile ali pipe 7 na dvižnih vodih. Čep se odvije iz T-ja 8, nameščenega v spodnjem delu dvižnega voda, na priključek dvižnega voda pa je pritrjena gibka cev, skozi katero voda iz ogrevalnih cevi in ​​naprav teče v kanalizacijo. Da bi voda hitreje odtekla in kozarec popolnoma izpraznil, odstranite čep iz zgornjega T-ja 8. Prikazano na sl. 4.1-4.3 ogrevalni sistemi se imenujejo sistemi z naravno cirkulacijo. V njih se gibanje vode izvaja pod vplivom razlike v gostoti ohlajene vode po grelnih napravah in topla voda vstop v ogrevalni sistem.

Vertikalni dvocevni sistemi z nadzemno distribucijo se uporabljajo predvsem za naravno cirkulacijo vode v ogrevalnih sistemih stavb do vključno 3 nadstropij. Ti sistemi imajo v primerjavi s sistemi z nižjo razporeditvijo dovodnega voda (slika 4.2) višji tlak naravne cirkulacije in lažje je odstraniti zrak iz sistema (skozi ekspanzijsko posodo).

riž. 7.14. Shema dvocevnega ogrevalnega sistema s spodnjim ožičenjem in naravno cirkulacijo

K-kotel; 1-glavni dvižni vod; 2, 3, 5 - povezovalne, prelivne, signalne cevi ekspanzijske posode; 4 - ekspanzijska posoda; 6-zračna linija; 7 - zbiralnik zraka; 8 - napajalni vodi; 9 - krmilni ventili za grelne naprave; 10-grelne naprave; 11-obrnjena črtala za oči; 12-povratni dvižni vodi (ohlajena voda); 13-dovodni vodi (topla voda); 14-tee s čepom za odvajanje vode; 15- pipe ali ventili na dvižnih vodih; 16, 17 - dovodni in povratni glavni toplotni cevovodi; 18-zaporni ventili ali zaporni ventili na glavnih toplovodih za regulacijo in zapiranje posameznih vej; 19 - zračni ventili.

Sl. 4.3 Diagram enocevnega ogrevalnega sistema z zgornjim ožičenjem in naravno cirkulacijo

Dvocevni sistem z nižjo lokacijo obeh vodov in naravno cirkulacijo (slika 4.3) ima prednost pred sistemom z zgornjo distribucijo: namestitev in zagon sistemov se lahko izvajata nadstropje po nadstropju, ko je stavba postavljena: je bolj priročno upravljati sistem, ker ventili in pipe na dovodnem in povratnem dvižnem vodu so nameščeni spodaj in na enem mestu. Dvocevni vertikalni sistemi s spodnjim ožičenjem se uporabljajo v nizkih stavbah z dvojnimi regulacijskimi pipami na grelnih napravah, kar je razloženo z njihovo večjo hidravlično in toplotno stabilnostjo v primerjavi s sistemi z zgornjim ožičenjem.

Zrak iz teh sistemov odvajajo zračni ventili 19 (slika 4.3).

Glavna prednost dvocevnih sistemov, ne glede na način kroženja hladilne tekočine, je dovod vode z najvišjo temperaturo TI v vsako kurilno napravo, kar zagotavlja največjo temperaturno razliko TI-T2 in s tem minimalno površino. območje naprav. Vendar pa je v dvocevnem sistemu, zlasti pri nadzemni napeljavi, precejšnja poraba cevi in ​​namestitev postane bolj zapletena.

Vertikalni enocevni sistemi z zapiralnimi deli (slika 4.3, levi del) imajo v primerjavi z dvocevnimi ogrevalnimi sistemi vrsto prednosti: nižje začetne stroške, enostavnejšo montažo in krajšo dolžino toplovodnih cevi, lepši videz. Če so naprave, ki se nahajajo v istem prostoru, povezane prek pretočnega tokokroga z dvižnim vodom na obeh straneh, potem je na enem od njih nameščen nastavitveni ventil (desni dvižni vod na sliki 4.3). Takšni sistemi se uporabljajo v nizkih industrijskih zgradbah.

Na sl. Slika 4.5 prikazuje diagram enocevnih horizontalnih ogrevalnih sistemov. Topla voda v takšnih sistemih vstopa v ogrevalne naprave istega nadstropja iz vodoravno položenega toplovoda. Nastavitev in aktiviranje posameznih naprav v horizontalnih sistemih z zapiralnimi odseki (sl. 4.5 b) se doseže tako preprosto kot vertikalni sistemi. Pri horizontalnih pretočnih sistemih (sl. 4.5 a, c) je nastavitev možna samo po etažah, kar je pomembna pomanjkljivost.

riž. 4.5. Shema enocevnih horizontalnih sistemov ogrevanja vode

a, b - pretok; b- z zaostalimi deli.

riž. 4.6 Sistemi za ogrevanje vode z umetno cirkulacijo

1 - ekspanzijska posoda; 2 - zračno omrežje; 3 - obtočna črpalka; 4 - toplotni izmenjevalnik

Glavne prednosti enocevnih horizontalnih sistemov so manjša poraba cevi kot pri vertikalnih sistemih, možnost etažne vgradnje sistema in standardne komponente. Poleg tega horizontalni sistemi ne zahtevajo prebijanja lukenj v stropih, njihova namestitev pa je veliko enostavnejša od vertikalnih sistemov. Zelo pogosto se uporabljajo v industrijskih in javnih prostorih.

Splošne prednosti sistemov z naravno cirkulacijo vode, ki v nekaterih primerih vnaprej določajo njihovo izbiro, so relativna preprostost zasnove in delovanja; brez črpalke ali potrebe po električnem pogonu, tiho delovanje; primerjalna vzdržljivost s pravilnim delovanjem (do 30-40 let) in zagotavljanje enakomerne temperature zraka v prostoru med ogrevalnim obdobjem. Vendar pa je v sistemih ogrevanja vode z naravno cirkulacijo naravni tlak zelo visok. Zato se pri veliki dolžini obtočnih obročev (> 30 m) in posledično ob znatnem uporu gibanja vode v njih izračunajo, da so premeri cevovodov zelo veliki in ogrevalni sistem se šteje za ekonomsko nedonosnega tako v glede začetnih stroškov in med delovanjem.

V zvezi z navedenim je področje uporabe sistemov z naravno cirkulacijo omejeno na izolirane civilne objekte, kjer sta hrup in vibracije nedopustna, ogrevanje stanovanj in zgornja (tehnična) nadstropja visokih stavb.

Ogrevalni sistemi z umetno cirkulacijo (sl. 4.6-4.8) se bistveno razlikujejo od vodnih ogrevalnih sistemov z naravno cirkulacijo v tem, da v njih poleg naravnega tlaka, ki je posledica hlajenja vode v napravah in ceveh, ustvarja bistveno večji pritisk obtočna črpalka, ki je nameščena na povratnem glavnem cevovodu v bližini kotla, ekspanzijska posoda pa ni priključena na dovod, temveč na povratni toplovod v bližini sesalne cevi črpalke. S takim pristopom ekspanzijski rezervoar zraka iz sistema ni mogoče odvajati preko njega, zato se za odvajanje zraka iz omrežja toplovodov in kurilnih naprav uporabljajo zračne cevi, zračni zbiralniki in zračni ventili.

Oglejmo si diagrame vertikalnih dvocevnih ogrevalnih sistemov z umetno cirkulacijo (slika 4,6). Na levi je sistem z zgornjim napajalnim vodom, na desni pa sistem s spodnjo lokacijo obeh vodov. Oba ogrevalna sistema spadata med tako imenovane slepe sisteme, v katerih se pogosto izkaže velika razlika pri izgubi tlaka v posameznih obtočnih obročih, ker njihove dolžine so različne: dlje kot je naprava od kotla, večja je dolžina obroča te naprave. Zato je v sistemih z umetno cirkulacijo, zlasti z veliko dolžino toplovodov, priporočljivo uporabiti povezano gibanje vode v dovodnih in hlajenih vodih po shemi, ki jo je predlagal prof. V. M. Chaplin. V skladu s to shemo (slika 4.7) je dolžina vseh obtočnih obročev skoraj enaka, zaradi česar je enostavno doseči enakomerno izgubo tlaka v njih in enakomerno segrevanje vseh naprav. SNiP priporoča namestitev takšnih sistemov, ko je število dvižnih vodov v veji več kot 6. Pomanjkljivost tega sistema v primerjavi s slepim sistemom je nekoliko daljša skupna dolžina toplotnih cevi in ​​posledično začetni stroški sistema je višja za 3-5 %.

Slika 4.7. Diagram dvocevnega ogrevalnega sistema z nadzemno distribucijo in pripadajočim gibanjem vode v dovodnih in povratnih vodih ter umetno cirkulacijo

1 - izmenjevalnik toplote; 2, 3, 4, 5 - kroženje, povezovanje, signal , prelivna cev ekspanzijske posode; 6 - ekspanzijska posoda; 7 - dovodni glavni toplovod; 8 - zbiralnik zraka; 9 - grelna naprava; 10 - dvojni nastavitveni ventil; 11 - povratna toplotna cev; 12 – črpalka.

IN zadnja letaŠiroko se uporabljajo enocevni ogrevalni sistemi s spodnjim polaganjem cevi za toplo in ohlajeno vodo (slika 4.8) z umetno cirkulacijo vode.

Dvižni vodi sistemov po shemah b so razdeljeni na dviganje in spuščanje. Sistem dvižnih vodov po diagramih A,V in G sestavljeni iz dvižnega in spuščajočega dela; vzdolž zgornjega dela, običajno pod tlemi zgornjega nadstropja, so povezani z vodoravnim delom. Dvižni vodi so položeni na razdalji 150 mm od roba okenske odprtine. Dolžina priključkov na grelne naprave je standardna - 350 mm; grelne naprave so premaknjene od osi okna proti dvižnemu vodu.

Slika 4.8. c, b, c, e) enocevni sistemi za ogrevanje vode s spodnjim ožičenjem

Za regulacijo prenosa toplote ogrevalnih naprav so nameščeni tripotni ventili tipa KRTP, v primeru premaknjenih zapiralnih odsekov pa so nameščeni zaporni ventili z zmanjšanim hidravličnim uporom tipa KRPSh.

Enocevni sistem s spodnjo napeljavo je primeren za zgradbe z odprto streho, ima povečano hidravlično in toplotno stabilnost. Prednosti enocevnih ogrevalnih sistemov so manjši premer cevi, zaradi večjega pritiska, ki ga ustvari črpalka; večji obseg; več enostavna namestitev, ter večja možnost poenotenja delov toplovodov in instrumentalnih enot.

Slabosti sistemov vključujejo preveliko porabo grelnih naprav v primerjavi z dvocevnimi ogrevalnimi sistemi.

Področje uporabe enocevnih ogrevalnih sistemov je raznoliko: stanovanjske in javne zgradbe z več kot tremi nadstropji, proizvodna podjetja itd.

4.2. IZBIRA OGREVALNEGA SISTEMA

Ogrevalni sistem izberemo glede na namen in način delovanja objekta. Upoštevajte zahteve za sistem. Upoštevane so kategorije požarne in eksplozijske nevarnosti prostorov.

Glavni dejavnik pri izbiri ogrevalnega sistema je toplotni režim glavnih prostorov stavbe.

Ob upoštevanju ekonomskih, nabavnih in namestitvenih ter nekaterih operativnih prednosti SNiP 2.04.05-86, klavzula 3.13, praviloma priporoča načrtovanje enocevnih sistemov za ogrevanje vode iz standardiziranih komponent in delov; Kadar je to upravičeno, je dovoljena uporaba dvocevnih sistemov.

Toplotne razmere v prostorih nekaterih stavb je treba vzdrževati nespremenjene vso ogrevalno sezono, v drugih stavbah pa jih je mogoče spreminjati za zmanjšanje stroškov dela v dnevnih in tedenskih intervalih, med počitnicami, med prilagajanjem, popravili in drugimi deli.

Civilne, industrijske in kmetijske zgradbe s stalnimi toplotnimi pogoji lahko razdelimo v 4 skupine:

1) stavbe bolnišnic, porodnišnic in podobnih zdravstvenih ustanov za 24-urno uporabo (razen psihiatričnih bolnišnic), za prostore katerih veljajo povečane sanitarne in higienske zahteve;

2) zgradbe otroških ustanov, stanovanjske stavbe, spalnice, hoteli, domovi za počitek, sanatoriji, penzioni, klinike, ambulante, lekarne, psihiatrične bolnišnice, muzeji, razstave, knjižnice, kopališča, skladišča knjig;

3) zgradbe bazenov, železniških postaj, letališč;

4) industrijske in kmetijske zgradbe z neprekinjenim tehnološkim procesom.

Na primer, v stavbah druge skupine, ki jih zagotavljajo ogrevanje vode z radiatorji in konvektorji (razen za bolnišnice in kopališča). Najvišja temperatura vodnega hladila je 95 ° C v dvocevnih sistemih in -105 ° C v enocevnih gradbenih sistemih (razen kopališč, bolnišnic in otroških ustanov) (za konvektorje z ohišjem do 130 ° C). °C). Za ogrevanje stopnišč je možno projektno temperaturo povečati na 150°C. V stavbah z 24-urnim dovodnim prezračevanjem, predvsem v stavbah muzejev, umetniških galerij, knjižnih shramb, arhivov (razen bolnišnic in otroških ustanov), je nameščeno centralno ogrevanje zraka.

Ogrevalni sistemi morajo biti zasnovani predvsem s kroženjem črpalke, spodnjim ožičenjem, slepim koncem z odprtimi dvižnimi vodi.

Preostali sistemi se sprejmejo glede na lokalne razmere: arhitekturne in načrtovalske rešitve, zahtevane toplotne pogoje, vrsto in parametre hladilne tekočine v zunanjem ogrevalnem omrežju itd.

Začetek priprave projekta ogrevanja, tako stanovanjskega podeželske hiše, in proizvodnih kompleksov, izhaja iz termotehničnega izračuna. Predpostavlja se, da je vir toplote toplotna pištola.

Kaj je toplotnotehnični izračun?

Izračun toplotnih izgub je temeljni dokument, namenjen reševanju takšnega problema, kot je organizacija toplotne oskrbe zgradbe. Določa dnevno in letno porabo toplote, minimalno potrebo po toplotni energiji stanovanjskega ali industrijskega objekta ter toplotne izgube za posamezen prostor.
Pri reševanju problema, kot so toplotnotehnični izračuni, je treba upoštevati niz značilnosti objekta:

1. Vrsta predmeta ( zasebna hiša, enonadstropna oz večnadstropna stavba, upravni, proizvodni ali skladiščni).
2. Število ljudi, ki živijo v stavbi ali delajo v eni izmeni, število točk za oskrbo s toplo vodo.
3. Arhitekturni del (dimenzije strehe, sten, tal, dimenzije vratnih in okenskih odprtin).
4. Posebni podatki, na primer število delovnih dni na leto (za proizvodnjo), trajanje ogrevalne sezone (za objekte katere koli vrste).
5. Temperaturni pogoji v vsakem od prostorov objekta (določeni so s CHiP 2.04.05-91).
6. Funkcionalni namen (skladiščna proizvodnja, stanovanjski, upravni ali gospodinjski).
7. Konstrukcije strehe, zunanjih sten, tal (vrsta izolacijskih slojev in uporabljenih materialov, debelina tal).

Zakaj potrebujete toplotnotehnični izračun?

• Za določitev moči kotla.
  Recimo, da se odločite za dobavo podeželska hiša ali sistem podjetja avtonomno ogrevanje. Pri odločitvi o izbiri opreme je treba najprej izračunati moč ogrevalne instalacije, ki bo potrebna za nemoteno delovanje oskrbe s toplo vodo, klimatizacijo, prezračevalnimi sistemi ter učinkovito ogrevanje stavbe. Moč avtonomnega ogrevalnega sistema je določena kot skupni znesek stroškov toplote za ogrevanje vseh prostorov, pa tudi stroškov toplote za druge tehnološke potrebe. Ogrevalni sistem mora imeti določeno rezervo moči, da delovanje pri koničnih obremenitvah ne skrajša njegove življenjske dobe.
• Izdelati soglasje za plinifikacijo objekta in pridobiti tehnične specifikacije.
  Za plinifikacijo objekta je potrebno pridobiti dovoljenje, če se kot gorivo za kotel uporablja zemeljski plin. Za pridobitev specifikacij boste morali zagotoviti letne vrednosti porabe goriva ( zemeljski plin), pa tudi skupne vrednosti moči toplotnih virov (Gcal/uro). Ti kazalniki so določeni kot rezultat toplotni izračun. Odobritev projekta za uplinjanje objekta je dražji in dolgotrajnejši način organizacije avtonomnega ogrevanja v primerjavi z namestitvijo ogrevalnih sistemov, ki delujejo na odpadna olja, katerih namestitev ne zahteva soglasij in dovoljenj.
• Za izbiro ustrezne opreme.
  Podatki o toplotnem izračunu so odločilni dejavnik pri izbiri naprav za ogrevanje objektov. Upoštevati je treba številne parametre - orientacijo na kardinalne smeri, dimenzije vratnih in okenskih odprtin, dimenzije prostorov in njihovo lokacijo v stavbi..

Kako poteka toplotnotehnični izračun?

Lahko uporabite poenostavljena formula za določitev najmanjše dovoljene moči toplotnih sistemov:

Q t (kW/uro) =V * ΔT * K /860, kjer je

Q t je toplotna obremenitev za določeno sobo;
K – koeficient toplotne izgube stavbe;
V – prostornina (v m3) ogrevanega prostora (širina prostora po dolžini in višini);
ΔT je razlika (označena s C) med zahtevano notranjo in zunanjo temperaturo zraka.

Indikator, kot je koeficient toplotne izgube (K), je odvisen od izolacije in vrste konstrukcije prostora. Uporabite lahko poenostavljene vrednosti, izračunane za predmete različnih vrst:

• K = od 0,6 do 0,9 ( povečana stopnja toplotna izolacija). Manjše število oken opremljenih z dvojnimi podboji, opečne stene z dvojno toplotno izolacijo, streha iz visokokakovostnega materiala, trdna talna podlaga;
• K = od 1 do 1,9 (srednja toplotna izolativnost). Dvojno zidanje, streha z navadno streho, majhno število oken;
• K = od 2 do 2,9 (nizka toplotna izolacija). Struktura stavbe je poenostavljena, zidana enojna.
• K = 3 – 4 (brez toplotne izolacije). Konstrukcija iz kovine oz valovita plošča ali poenostavljeno leseno konstrukcijo.

Pri določanju razlike med zahtevano temperaturo znotraj ogrevanega volumna in zunanjo temperaturo (ΔT) morate izhajati iz stopnje udobja, ki ga želite prejeti od ogrevalne naprave, kot tudi iz podnebne značilnosti regija, v kateri se objekt nahaja. Privzeti parametri so vrednosti, ki jih določa CHiP 2.04.05-91:

• +18 – javne zgradbe in proizvodne delavnice;
• +12 – visoki skladiščni kompleksi, skladišča;
• + 5 – garaže in skladišča brez stalnega vzdrževanja.

Mesto		Mesto	Ocenjena zunanja temperatura, °C
Dnepropetrovsk	- 25	Kaunas	- 22
Ekaterinburg	- 35	Lvov	- 19
Zaporožje	- 22	Moskva	- 28
Kaliningrad	- 18	Minsk	- 25
Krasnodar	- 19	Novorosijsk	- 13
Kazan	- 32	Nižni Novgorod	- 30
Kijev	- 22	Odessa	- 18
Rostov	- 22	Sankt Peterburg	- 26
Samara	- 30	Sevastopol	- 11
Harkov	- 23	Jalta	- 6

Izračun po poenostavljeni formuli ne omogoča upoštevanja razlik v toplotnih izgubah stavbe odvisno od vrste ograjenih konstrukcij, izolacije in postavitve prostorov. Na primer, sobe z velika okna, visoki stropi in kotne sobe. Hkrati imajo prostori, ki nimajo zunanjih ograj, minimalne toplotne izgube. Pri izračunu parametra, kot je najmanjša toplotna moč, je priporočljivo uporabiti naslednjo formulo:

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

S – površina prostora, m2;
W/m 2 – specifična vrednost toplotne izgube (65-80 vatov/m 2). Ta indikator vključuje izgubo toplote zaradi prezračevanja, absorpcijo s stenami, okni in druge vrste puščanja;
K1 – koeficient uhajanja toplote skozi okna:

• če je na voljo trojna zasteklitev K1 = 0,85;
• če je okno z dvojno zasteklitvijo dvojno zastekljeno, potem je K1 = 1,0;
• pri standardni zasteklitvi K1 = 1,27;

K2 – koeficient toplotne izgube stene:

• visoka toplotna izolativnost (indeks K2 = 0,854);
• 150 mm debela izolacija ali dvozidne stene (indeks K2 = 1,0);
• nizka toplotna izolacija (indikator K2 = 1,27);

K3 je indikator, ki določa razmerje med površinami (S) oken in tal:

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

K4 – zunanji temperaturni koeficient:

• -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 – število sten obrnjenih navzven:

• štiri stene K5=1,4;
• tri stene K5=1,3;
• dve steni K5=1,2;
• ena stena K5=1,1;

K6 - vrsta toplotne izolacije prostora, ki se nahaja nad ogrevanim prostorom:

• ogrevan K6-0,8;
• toplo podstrešje K6=0,9;
• neogrevano podstrešje K6=1,0;

K7 – višina stropa:

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

Vzemimo za primer izračun najmanjše ogrevalne moči samostojna namestitev(po dveh formulah) za ločen servisni prostor (višina stropa 4 m, površina 250 m2, prostornina 1000 m3, velika okna s klasično zasteklitvijo, brez toplotne izolacije stropa in sten, poenostavljena izvedba).

Po poenostavljenem izračunu:

Q t (kW/uro) = V * ΔT * K/860=1000 *30*4/860=139,53 kW, kjer

V je prostornina zraka v ogrevanem prostoru (250 * 4), m 3;
ΔT je razlika med temperaturo zraka zunaj prostora in zahtevano temperaturo zraka v prostoru (30°C);
K je koeficient toplotne izgube stavbe (za stavbe brez toplotne izolacije K = 4,0);
860 - pretvorba v kW/uro.

Natančnejši izračun:

Q t (kW/uro) = (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/uro, kjer

S - površina prostora, za katerega se izvaja izračun (250 m2);
K1 – parameter uhajanja toplote skozi okna (standardna zasteklitev, indeks K1 je 1,27);
K2 – vrednost uhajanja toplote skozi stene (slaba toplotna izolacija, indikator K2 ustreza 1,27);
K3 – parameter razmerja med dimenzijami okna in površino tal (40%, indikator K3 je 1,1);
K4 – vrednost zunanje temperature (-35 °C, indikator K4 ustreza 1,5);
K5 – število sten, ki gredo ven (in v tem primeruštiri K5 je enako 1,4);
K6 - indikator, ki določa vrsto prostora, ki se nahaja neposredno nad ogrevano sobo (podstrešje brez izolacije K6 = 1,0);
K7 je indikator, ki določa višino stropov (4,0 m, parameter K7 ustreza 1,15).

Kot lahko vidite iz izračuna, je druga formula boljša za izračun moči ogrevalne instalacije, saj upošteva veliko večje število parametrov (še posebej, če je treba določiti parametre opreme z nizko močjo, namenjen uporabi v majhnih prostorih). Dobljenemu rezultatu je treba dodati majhno rezervo moči za podaljšanje življenjske dobe toplotna oprema.
Z izvajanjem preprostih izračunov lahko določite brez pomoči strokovnjakov potrebna moč avtonomni ogrevalni sistem za opremljanje stanovanjskih ali industrijskih objektov.

Toplotno pištolo in druge grelnike lahko kupite na spletni strani podjetja ali v naši maloprodajni trgovini.

Za opravljanje naloge, ki mu je dodeljena, mora ogrevalni sistem imeti določeno toplotno moč. Projektna toplotna moč sistem identificira kot rezultat prevajanja toplotna bilanca v ogrevanih prostorih pri temperaturi zunanjega zraka tн.р, imenovan izračunano, enako povprečna temperatura najhladnejših pet dni z vrednostjo 0,92 tn.5 in določena za določeno gradbeno območje po standardih. Izračunana toplotna moč v ogrevalni sezoni se uporablja delno glede na spremembo toplotnih izgub prostorov med trenutna vrednost temperatura zunanjega zraka tn in samo pri tn.r - popolnoma.

Spremembe trenutnih potreb po toploti za ogrevanje se dogajajo skozi celotno kurilno sezono, zato se mora prenos toplote do kurilnih naprav spreminjati v širokih mejah. To je mogoče doseči s spreminjanjem temperature in (ali) količine hladilne tekočine, ki se premika v ogrevalnem sistemu. Ta proces se imenuje operativna ureditev.

Ogrevalni sistem je zasnovan tako, da v stavbi ustvari temperaturno okolje, ki je udobno za osebo ali ustreza zahtevam tehnološkega procesa.

Dodelljiv človeško telo Toplota mora biti predana okolju na tak način in v taki količini, da človek pri opravljanju katere koli dejavnosti ne doživi občutka mraza ali pregretja. Skupaj s stroški izhlapevanja s površine kože in pljuč se toplota sprošča s površine telesa s konvekcijo in sevanjem. Intenzivnost prenosa toplote s konvekcijo določata predvsem temperatura in mobilnost okoliškega zraka ter sevanje (sevanje) - s temperaturo površin ograj, ki so obrnjene v notranjost prostora.

Temperaturno stanje v prostoru je odvisno od toplotne moči ogrevalnega sistema, pa tudi od lokacije ogrevalnih naprav, termofizikalne lastnosti zunanje in notranje ograje, intenzivnost drugih virov vnosa in izgube toplote. V hladni sezoni prostor izgublja toploto predvsem preko zunanjih ograj in do neke mere skozi notranje ograje, ki ločujejo ta prostor od sosednjih, ki imajo več nizka temperatura zrak. Poleg tega se toplota porabi za ogrevanje zunanjega zraka, ki prodira v prostor skozi netesnosti v ograjah po naravni poti ali med delovanjem prezračevalnega sistema, pa tudi materialov, vozil, izdelkov, oblačil, ki v prostor vstopajo hladni od zunaj. .

V ustaljenem (stacionarnem) načinu so izgube enake toplotnim dobitkom. Toplota vstopa v prostor od ljudi, tehnološke in gospodinjske opreme, virov umetna razsvetljava, od segretih materialov, izdelkov, kot posledica izpostavljenosti sončnemu sevanju na zgradbo. IN proizvodni prostori se lahko izvede tehnološki procesi povezana s sproščanjem toplote (kondenzacija vlage, kemične reakcije itd.).

Upoštevanje vseh naštetih komponent toplotnih izgub in dobitkov je nujno pri izračunu toplotne bilance prostorov stavbe in ugotavljanju primanjkljaja oziroma presežka toplote. Prisotnost toplotnega primanjkljaja dQ kaže na potrebo po ogrevanju prostora. Odvečno toploto navadno asimilira prezračevalni sistem. Za določitev ocenjene toplotne moči ogrevalnega sistema Qot pripravi bilanco porabe toplote za projektirane pogoje hladnega obdobja leta v obliki

Qot = dQ = Qlimit + Qi(vent) ± Qt(življenjska doba) (4.2.1)
kjer je Qlim - izguba toplote skozi zunanje ograje; Qi(vent) - poraba toplote za ogrevanje zunanjega zraka, ki vstopa v prostor; Qt(gospodinjstvo) - tehnološke ali gospodinjske emisije ali poraba toplote.

Metode za izračun posameznih komponent toplotne bilance, vključene v formulo (4.2.1), standardizira SNiP.

Glavne toplotne izgube skozi ograje prostora Qlim se določi glede na njegovo površino, zmanjšan upor toplotne prehodnosti ograje in izračunano temperaturno razliko med prostorom in zunaj ograje.

Pri izračunu toplotnih izgub skozi njih je treba površino posameznih ograj izračunati v skladu s pravili merjenja, ki jih določajo standardi.

Zmanjšani upor prenosa toplote ograje ali njegova obratna vrednost - koeficient prenosa toplote - se vzame v skladu s toplotnotehničnimi izračuni v skladu z zahtevami SNiP ali (na primer za okna, vrata) glede na proizvajalca.

Načrtovana temperatura prostora je običajno nastavljena enako projektni temperaturi zraka v prostoru tb, vzeti glede na namen prostora po SNiP, ki ustreza namenu ogrevane stavbe.

Izračunska temperatura zunaj ograje pomeni temperaturo zunanjega zraka tн.р oziroma temperaturo zraka hladnejšega prostora pri izračunu toplotnih izgub skozi notranje ograje.

Glavne toplotne izgube skozi ograje se pogosto izkažejo za manjše od dejanskih vrednosti, saj pri tem ni upoštevan vpliv nekaterih dodatnih dejavnikov na proces prenosa toplote (filtracija zraka skozi ograje, izpostavljenost soncu in sevanju). površine ograj proti nebu, morebitne spremembe temperature zraka v prostoru po višini, vdor zunanjega zraka skozi odprtine itd.). Opredelitev povezanega dodatne toplotne izgube SNiP je standardiziran tudi v obliki dodatkov glavnim toplotnim izgubam.

Poraba toplote za ogrevanje hladnega zraka Qi (vent), ki vstopa v prostore stavb zaradi infiltracije skozi vrsto sten, predprostorov oken, luči, vrat, vrat, lahko znaša 30 ... 40% ali več glavne toplotne izgube. Količina zunanjega zraka je odvisna od zasnove in načrtovalske rešitve stavbe, smeri in hitrosti vetra, temperature zunanjega in notranjega zraka, tesnosti konstrukcij, dolžine in vrste narteksov odprtin odprtin. . Metoda za izračun vrednosti Qi (vent), ki jo standardizira tudi SNiP, se najprej zmanjša na izračun skupnega pretoka infiltriranega zraka skozi posamezne ograjene strukture prostora, ki je odvisen od vrste in narave puščanja v zunanjih ohišjih, ki določajo vrednosti njihove odpornosti na prepustnost zraka. Njihove dejanske vrednosti se vzamejo v skladu s SNiP ali glede na podatke proizvajalca ograjne konstrukcije.

Poleg zgoraj obravnavanih toplotnih izgub v javnih in upravnih stavbah pozimi, ko ogrevalni sistem deluje, so možni tako toplotni dobitki kot dodatni stroški toplote Qt. Ta komponenta toplotne bilance se običajno upošteva pri načrtovanju prezračevalnih in klimatskih sistemov. Če takšni sistemi v prostoru niso predvideni, je treba te dodatne vire upoštevati pri določanju oblikovalska moč ogrevalni sistemi. Pri načrtovanju ogrevalnega sistema za stanovanjsko stavbo v skladu s SNiP se ob upoštevanju dodatnih (domačih) toplotnih dobitkov v sobah in kuhinjah normalizira na vrednost najmanj Qlife = 10 W na 1 m 2 površine stanovanja, ki se odšteje. iz izračunanih toplotnih izgub teh prostorov.

Pri dokončanju izračunane toplotne moči ogrevalnega sistema po SNiP se upoštevajo tudi številni dejavniki, povezani s toplotno učinkovitostjo grelnih naprav, ki se uporabljajo v sistemu. Indikator, ki ocenjuje to lastnost, je grelni učinek naprave, ki prikazuje razmerje med količino toplote, ki jo naprava dejansko porabi za ustvarjanje določenih pogojev toplotnega udobja v prostoru, in izračunanimi toplotnimi izgubami prostora. Po SNiP skupna količina dodatne toplotne izgube ne sme biti večja od 7% izračunane toplotne moči ogrevalnega sistema.

Za termotehnično presojo prostorskega načrtovanja in konstruktivne rešitve, pa tudi za približen izračun toplotne izgube stavbe uporabljajo indikator - specifične toplotne lastnosti stavbe q, W/(m 3 · °C), ki je ob znanih toplotnih izgubah stavbe enaka

q = Qin / (V(kositer - tn.r)), (4.2.2)
kjer je Qzd ocenjena toplotna izguba vseh prostorov stavbe, W; V je prostornina ogrevane stavbe glede na zunanje dimenzije, m3; (tв - tн.р) - izračunana temperaturna razlika za glavne (najbolj reprezentativne) prostore stavbe, ° C.

Vrednost q določa povprečno toplotno izgubo 1 m 3 stavbe glede na temperaturno razliko 1°C. Primeren je za uporabo pri toplotnotehnični oceni možnih strukturnih in načrtovalskih rešitev za stavbo. Vrednost q je običajno podana na seznamu glavnih značilnosti projekta ogrevanja.

Včasih se za približek toplotnih izgub stavbe uporablja specifična vrednost toplotne karakteristike. Vendar je treba opozoriti, da uporaba vrednosti q za določitev konstrukcijske ogrevalne obremenitve povzroči znatne napake v izračunu. To je razloženo z dejstvom, da vrednosti specifičnih toplotnih karakteristik, navedenih v referenčni literaturi, upoštevajo le glavne toplotne izgube stavbe, medtem ko ima ogrevalna obremenitev bolj zapleteno strukturo, opisano zgoraj.

Izračun toplotnih obremenitev ogrevalnih sistemov na podlagi agregiranih kazalnikov se uporablja samo za približne izračune in pri določanju potreb po toploti v regiji ali mestu, to je pri načrtovanju centralizirane oskrbe s toploto.

Ogrevalni sistem v zasebni hiši je najpogosteje komplet avtonomna oprema, pri čemer kot energent in hladilno sredstvo uporabljajo snovi, ki so najbolj primerne za določeno regijo. Zato je za vsako specifično ogrevalno shemo potreben individualni izračun ogrevalne moči ogrevalnega sistema, ki upošteva številne dejavnike, kot npr. minimalna poraba toplotna energija za dom, poraba toplote za prostore - vsak posebej, pomaga pri določanju porabe energije na dan in v kurilni sezoni itd.

Formule in koeficienti za toplotne izračune

Nazivna toplotna moč ogrevalnega sistema za zasebni objekt se določi po formuli (vsi rezultati so izraženi v kW):

• Q = Q 1 x b 1 x b 2 + Q 2 – Q 3 ; kje:
• Q 1 – skupne toplotne izgube v stavbi po izračunih, kW;
• b 1 je koeficient dodatne toplotne energije radiatorjev, ki presega izračun. Vrednosti koeficientov so prikazane v spodnji tabeli:

• b 2 - koeficient dodatnih toplotnih izgub radiatorjev, nameščenih na zunanje stene brez zaščitnih ohišij. Kazalniki koeficientov so prikazani v spodnji tabeli:

• Q 2 – toplotne izgube v cevovodih, položenih v neogrevanem prostoru;
• Q 3 – dodatna toplota iz svetlobna telesa, gospodinjski aparati in opremo, stanovalce itd. Za stanovanjske zgradbe Q 3 se vzame kot 0,01 kW/1 m 2.

Q a – toplotna energija, ki prehaja skozi ograje in zunanje stene;

Q b - toplotne izgube pri segrevanju zraka prezračevalnega sistema.

Vrednost Q a in Q b se izračuna za vsak posamezni prostor s priključenim ogrevanjem.

Toplotna energija Q a je določena s formulo:

• Q a = 1 / R x A x (t b – t n) x (1 + Ʃß), kjer je:
• A je površina ograje (zunanje stene) v m2;
• R - toplotna prehodnost ograje v m 2 °C/W ( osnovne informacije v SNiP II-3-79).

Potreba po toplotnih izračunih za celotno hišo in posamezne ogrevane prostore je utemeljena z varčevanjem z energijo in družinski proračun. V katerih primerih se izvajajo takšni izračuni:

1. Za natančen izračun moči kotlovske opreme za najučinkovitejše ogrevanje vseh prostorov, povezanih z ogrevanjem. Z nakupom kotla brez predhodnih izračunov lahko namestite popolnoma neustrezno opremo glede parametrov, ki ne bo kos svoji nalogi, denar pa bo zapravljen. Toplotni parametri celotnega ogrevalnega sistema se določijo kot rezultat seštevka celotne porabe toplotne energije v prostorih, ki so priključeni in niso povezani z ogrevalnim kotlom, če cevovod poteka skozi njih. Za zmanjšanje obrabe je potrebna tudi rezerva moči za porabo toplote. ogrevalna oprema in čim bolj zmanjšati pojav izrednih razmer visoke obremenitve v hladnem vremenu;
2. Izračuni toplotnih parametrov ogrevalnega sistema so potrebni za pridobitev tehničnega potrdila (TU), brez katerega ne bo mogoče odobriti projekta za uplinjanje zasebne hiše, saj je v 80% primerov vgradnja avtonomnega ogrevanja nameščen je plinski kotel in pripadajoča oprema. Za druge vrste ogrevalnih enot tehnične specifikacije in povezovalna dokumentacija ni potrebna. Za plinska oprema treba vedeti letna poraba plin in brez ustreznih izračunov ne bo mogoče dobiti natančne številke;
3. Za nakup morate pridobiti tudi toplotne parametre ogrevalnega sistema. pravo opremo– cevi, radiatorji, armature, filtri itd.

Natančni izračuni porabe energije in toplote za stanovanjske prostore

Raven in kakovost izolacije sta odvisni od kakovosti dela in arhitekturne značilnosti sobe po vsej hiši. Večina toplotnih izgub (do 40%) pri ogrevanju stavbe nastane skozi površino zunanjih sten, skozi okna in vrata (do 20%) ter skozi streho in tla (do 10%). Preostalih 30 % toplote lahko uide iz doma skozi zračnike in kanale.

Za pridobitev posodobljenih rezultatov se uporabljajo naslednji referenčni koeficienti:

1. Q 1 – uporablja se pri izračunih za sobe z okni. Za PVC okna z okna z dvojno zasteklitvijo Q 1 =1, za okna z enoprekatno zasteklitvijo Q 1 =1,27, za triprekatna okna Q 1 =0,85;
2. Q 2 – uporablja se pri izračunu izolacijskega koeficienta notranje stene. Za penobeton Q 2 = 1, za beton Q 2 – 1,2, za opeko Q 2 = 1,5;
3. Q 3 se uporablja pri izračunu razmerja tlorisnih površin in okenske odprtine. Za 20 % površine stenske zasteklitve je koeficient Q3 = 1, za 50 % zasteklitve Q3 pa 1,5;
4. Vrednost koeficienta Q 4 se spreminja glede na minimum zunanja temperatura za celo leto ogrevalna sezona. pri zunanja temperatura-20 0 C Q 4 = 1, potem se za vsakih 5 0 C doda ali odšteje 0,1 v eno ali drugo smer;
5. Koeficient Q 5 se uporablja pri izračunih, ki upoštevajo skupno število sten stavbe. Z eno steno v izračunih Q 5 = 1, z 12 in 3 stenami Q 5 = 1,2, za 4 stene Q 5 = 1,33;
6. Q 6 se uporablja, če so upoštevani izračuni toplotnih izgub funkcionalni namen prostori pod sobo, za katero se izvajajo izračuni. Če je na vrhu stanovanjsko nadstropje, potem je koeficient Q 6 = 0,82, če je podstrešje ogrevano ali izolirano, potem je Q 6 0,91, za hladno podstrešni prostor Q 6 = 1;
7. Parameter Q 7 se spreminja glede na višino stropov pregledane sobe. Če je višina stropa ≤ 2,5 m, je koeficient Q 7 = 1,0; če je strop višji od 3 m, se Q 7 vzame kot 1,05.

Po določitvi vseh potrebnih popravkov toplotne moči in toplotnih izgub v ogrevalni sistem za vsako posamezno sobo po naslednji formuli:

• 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, kjer je:
• q =100 W/m²;
• Si je površina sobe, ki se pregleduje.

Rezultati parametrov se bodo povečali pri uporabi koeficientov ≥ 1 in zmanjšali, če je Q 1- Q 7 ≤1. Po izračunu specifične vrednosti rezultatov izračuna za določeno sobo lahko izračunate skupno toplotno moč zasebnega avtonomnega ogrevanja po naslednji formuli:

Q = Σ x Qi, (i = 1…N), kjer je: N skupno število sob v stavbi.