Calcul du chauffage d'une maison privée
L'aménagement du logement avec un système de chauffage est le composant principal de la création de conditions de température confortables dans la maison pour y vivre.
Il y a de nombreux éléments dans la tuyauterie du circuit thermique, il est donc important de faire attention à chacun d'entre eux. Il est tout aussi important de calculer correctement le chauffage d'une maison privée, dont dépend en grande partie l'efficacité de l'unité de chauffage, ainsi que son efficacité. Et comment calculer le système de chauffage selon toutes les règles, vous apprendrez de cet article
Et comment calculer le système de chauffage selon toutes les règles, vous apprendrez de cet article.
- De quoi est fait l'unité de chauffage?
- Sélection de l'élément chauffant
- Détermination de la puissance de la chaudière
- Calcul du nombre et du volume des échangeurs de chaleur
- Ce qui détermine le nombre de radiateurs
- Exemple de formule et de calcul
- Système de chauffage de canalisation
- Installation d'appareils de chauffage
Calcul de la capacité du système de chauffage par surface d'habitation
L'un des moyens les plus rapides et les plus faciles à comprendre pour déterminer la puissance du système de chauffage consiste à calculer la superficie de la pièce. Cette méthode est largement utilisée par les vendeurs de chaudières de chauffage et de radiateurs. Le calcul de la puissance du système de chauffage par surface se fait en quelques étapes simples.
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Étape 1. Selon le plan ou un bâtiment déjà érigé, la surface intérieure du bâtiment est déterminée en mètres carrés.
Étape 2. Le chiffre qui en résulte est multiplié par 100-150 - c'est-à-dire combien de watts de la puissance totale du système de chauffage sont nécessaires pour chaque m2 de logement.
Étape 3. Ensuite, le résultat est multiplié par 1,2 ou 1,25 - cela est nécessaire pour créer une réserve de puissance afin que le système de chauffage puisse maintenir une température confortable dans la maison même en cas de gel les plus sévères.
Étape 4. Le chiffre final est calculé et enregistré - la puissance du système de chauffage en watts, nécessaire pour chauffer une maison particulière. Par exemple, pour maintenir une température confortable dans une maison privée d'une superficie de 120 m2, environ 15 000 watts sont nécessaires.
Conseils! Dans certains cas, les propriétaires de chalets divisent la zone interne du logement en la partie qui nécessite un chauffage sérieux et la partie pour laquelle cela n'est pas nécessaire. En conséquence, différents coefficients sont appliqués pour eux - par exemple, pour les pièces à vivre, il est de 100 et pour les locaux techniques - 50-75.
Étape 5. Selon les données calculées déjà déterminées, un modèle spécifique de la chaudière de chauffage et des radiateurs est sélectionné.
Calcul de la superficie du chalet selon son plan. En outre, le réseau électrique du système de chauffage et les lieux d'installation des radiateurs sont indiqués ici.
Tableau de calcul de la puissance des radiateurs par surface de la pièce
Il faut comprendre que le seul avantage de cette méthode de calcul thermique du système de chauffage est la rapidité et la simplicité. De plus, la méthode présente de nombreux inconvénients.
- L'absence de prise en compte du climat dans la zone de construction du logement - pour Krasnodar, un système de chauffage d'une capacité de 100 W par mètre carré sera clairement excessif. Et pour le Grand Nord, ce n'est peut-être pas suffisant.
- Le manque de prise en compte de la hauteur des locaux, du type de murs et de sols à partir desquels ils sont érigés - toutes ces caractéristiques affectent sérieusement le niveau des pertes de chaleur possibles et, par conséquent, la puissance requise du système de chauffage de la maison.
- La méthode même de calcul du système de chauffage par puissance a été développée à l'origine pour les grands locaux industriels et les immeubles à appartements. Par conséquent, ce n'est pas correct pour un chalet individuel.
- Manque de prise en compte du nombre de fenêtres et de portes donnant sur la rue, alors que chacun de ces objets est une sorte de «pont froid».
Est-il donc judicieux d'appliquer le calcul du système de chauffage par surface? Oui, mais uniquement à titre d'estimation préliminaire, vous permettant d'avoir au moins une idée du problème. Pour obtenir des résultats meilleurs et plus précis, vous devez vous tourner vers des méthodes plus complexes.
Appareils de chauffage
Comment calculer le chauffage dans une maison privée pour des pièces individuelles et sélectionner les appareils de chauffage correspondant à cette puissance?
La méthode même de calcul de la demande de chaleur pour une pièce séparée est complètement identique à celle donnée ci-dessus.
Par exemple, pour une pièce d'une superficie de 12 m2 avec deux fenêtres dans la maison que nous avons décrite, le calcul ressemblera à ceci:
- Le volume de la pièce est de 12 * 3,5 = 42 m3.
- La puissance thermique de base sera de 42 * 60 = 2520 watts.
- Deux fenêtres en ajouteront 200 supplémentaires 2520 + 200 = 2720.
- Le coefficient régional doublera la demande de chaleur. 2720 * 2 = 5440 watts.
Comment convertir la valeur résultante en nombre de sections de radiateur? Comment choisir le nombre et le type de convecteurs de chauffage?
Les fabricants indiquent toujours la puissance calorifique des convecteurs, des radiateurs à plaques, etc. dans la documentation d'accompagnement.
Table de puissance pour convecteurs VarmannMiniKon.
- Pour les radiateurs sectionnels, les informations nécessaires se trouvent généralement sur les sites Web des revendeurs et des fabricants. Là, vous pouvez souvent trouver une calculatrice pour convertir les kilowatts dans la section.
- Enfin, si vous utilisez des radiateurs sectionnels d'origine inconnue, avec leur taille standard de 500 millimètres le long des axes des mamelons, vous pouvez vous concentrer sur les valeurs moyennes suivantes:
Puissance thermique par section, watts
Dans un système de chauffage autonome avec ses paramètres modérés et prévisibles du liquide de refroidissement, les radiateurs en aluminium sont le plus souvent utilisés. Leur prix raisonnable est très agréablement combiné avec une apparence décente et une dissipation thermique élevée.
Dans notre cas, les profilés en aluminium d'une capacité de 200 watts nécessiteront 5440/200 = 27 (arrondi).
Placer autant de sections dans une même pièce n'est pas une tâche insignifiante.
Comme toujours, il y a quelques subtilités.
- Avec une connexion latérale d'un radiateur multi-sections, la température des dernières sections est beaucoup plus basse que la première; en conséquence, le flux de chaleur du réchauffeur diminue. Une instruction simple aidera à résoudre le problème: connectez les radiateurs selon le schéma "bottom-down".
- Les fabricants indiquent la puissance calorifique pour le delta des températures entre le liquide de refroidissement et la pièce à 70 degrés (par exemple, 90 / 20C). Lorsqu'il diminue, le flux de chaleur diminue.
Un cas particulier
Souvent, les registres en acier faits maison sont utilisés comme appareils de chauffage dans les maisons privées.
Attention: ils séduisent non seulement par leur faible coût, mais aussi par leur exceptionnelle résistance à la traction, ce qui est très utile lors du raccordement d'une maison à une conduite de chauffage. Dans un système de chauffage autonome, leur attractivité est annulée par leur apparence sobre et leur faible transfert de chaleur par unité de volume de l'appareil de chauffage.
Regardons les choses en face - pas à la hauteur de l'esthétique.
Néanmoins: comment estimer la puissance thermique d'un registre de taille connue?
Pour un seul tuyau rond horizontal, il est calculé par la formule de la forme Q = Pi * Dн * L * k * Dt, dans laquelle:
- Q est le flux de chaleur;
- Pi - nombre "pi", pris égal à 3,1415;
- Dн - diamètre extérieur du tuyau en mètres;
- L est sa longueur (également en mètres);
- k - coefficient de conductivité thermique, pris égal à 11,63 W / m2 * C;
- Dt est la température delta, la différence entre le liquide de refroidissement et l'air de la pièce.
Dans un registre horizontal multisection, le transfert de chaleur de toutes les sections, à l'exception de la première, est multiplié par 0,9, car elles dégagent de la chaleur au flux d'air ascendant chauffé par la première section.
Dans un registre multi-sections, la partie inférieure dégage le plus de chaleur.
Calculons le transfert de chaleur d'un registre à quatre sections avec un diamètre de section de 159 mm et une longueur de 2,5 mètres à une température du liquide de refroidissement de 80 C et une température de l'air dans la pièce de 18 C.
- Le transfert de chaleur de la première section est de 3,1415 * 0,159 * 2,5 * 11,63 * (80-18) = 900 watts.
- Le transfert de chaleur de chacune des trois autres sections est de 900 * 0,9 = 810 watts.
- La puissance thermique totale du radiateur est de 900+ (810 * 3) = 3330 watts.
Calcul du volume du vase d'expansion pour le chauffage
Conception du vase d'expansion
Pour un fonctionnement sûr du système de chauffage, il est nécessaire d'installer un équipement spécial - un purgeur d'air, une vanne de vidange et un vase d'expansion. Ce dernier est conçu pour compenser la dilatation thermique de l'eau chaude et ramener la pression critique à des valeurs normales.
Réservoir fermé
Le volume réel du vase d'expansion du système de chauffage n'est pas constant. Cela est dû à sa conception. Pour les circuits d'alimentation en chaleur fermés, des modèles à membrane sont installés, divisés en deux chambres. L'un d'eux est rempli d'air avec un certain indicateur de pression. Il devrait être moins que critique pour le système de chauffage de 10% à 15%. La deuxième partie est remplie d'eau à partir d'un tuyau de dérivation connecté au réseau.
Pour calculer le volume du vase d'expansion dans le système de chauffage, vous devez connaître son facteur de remplissage (Kzap). Cette valeur peut être extraite des données de la table:
Tableau des facteurs de remplissage du vase d'expansion
En plus de cet indicateur, il sera nécessaire de déterminer des éléments supplémentaires:
- Le coefficient normalisé de dilatation thermique de l'eau à une température de + 85 ° C, E - 0,034;
- Le volume total d'eau dans le système de chauffage, C;
- Initiale (Rmin) et maximum (Rmax) pression dans les tuyaux.
D'autres calculs du volume du vase d'expansion pour le système de chauffage sont effectués selon la formule:
Si de l'antigel ou un autre liquide non givrant est utilisé dans l'alimentation en chaleur, la valeur du coefficient de dilatation sera de 10 à 15% plus élevée. Selon cette méthode, la capacité du vase d'expansion dans le système de chauffage peut être calculée avec une grande précision.
Le volume du vase d'expansion ne peut pas être inclus dans l'apport thermique total. Ce sont des valeurs dépendantes calculées dans un ordre strict - d'abord le chauffage, puis seulement le vase d'expansion.
Vase d'expansion ouvert
Vase d'expansion ouvert
Pour calculer le volume d'un vase d'expansion ouvert dans un système de chauffage, vous pouvez utiliser une technique qui prend moins de temps. Moins d'exigences lui sont imposées, car en fait, il est nécessaire de contrôler le niveau du liquide de refroidissement.
Le facteur principal est la dilatation thermique de l'eau à mesure que sa vitesse de chauffage augmente. Cet indicateur est de 0,3% pour chaque + 10 ° С. Connaissant le volume total du système de chauffage et le mode de fonctionnement thermique, vous pouvez calculer le volume maximum du réservoir. Il faut se rappeler qu'il ne peut être rempli qu'aux 2/3 de liquide de refroidissement. Supposons que la capacité des tuyaux et des radiateurs soit de 450 litres et que la température maximale soit de + 90 ° C. Ensuite, le volume recommandé du vase d'expansion est calculé à l'aide de la formule suivante:
Vtank = 450 * (0,003 * 9) / 2/3 = 18 litres.
Il est recommandé d'augmenter le résultat obtenu de 10 à 15%. Cela est dû à des changements possibles dans le calcul total du volume d'eau dans le système de chauffage lors de l'installation de batteries et de radiateurs supplémentaires.
Si un vase d'expansion ouvert remplit les fonctions de surveillance du niveau de liquide de refroidissement, son niveau de remplissage maximal est déterminé par le tuyau de dérivation latéral supplémentaire installé.
Choix du liquide de refroidissement
Le plus souvent, l'eau est utilisée comme fluide de travail pour les systèmes de chauffage. Cependant, l'antigel peut être une solution alternative efficace. Un tel liquide ne gèle pas lorsque la température ambiante tombe à un niveau critique pour l'eau. Malgré les avantages évidents, le prix de l'antigel est assez élevé. Par conséquent, il est principalement utilisé pour chauffer des bâtiments de superficie insignifiante.
Le remplissage des systèmes de chauffage avec de l'eau nécessite la préparation préalable d'un tel liquide de refroidissement. Le liquide doit être filtré pour éliminer les sels minéraux dissous.Pour cela, des produits chimiques spécialisés disponibles dans le commerce peuvent être utilisés. De plus, tout l'air doit être éliminé de l'eau du système de chauffage. Sinon, l'efficacité du chauffage des locaux peut diminuer.
Bon à savoir sur la capacité du système de chauffage
Lorsque le propriétaire d'une maison ou d'un appartement a terminé les calculs et connaît désormais le volume du système de chauffage de sa maison, il doit s'assurer de la bonne injection de liquide dans la structure de chauffage fermée.
Aujourd'hui, il existe deux options pour résoudre ce problème:
- Utilisation de la pompe
... Vous pouvez utiliser l'équipement de pompage utilisé lors de l'arrosage de la cour. Dans ce cas, il faut faire attention aux indicateurs du manomètre (voir la photo de cet appareil) et ouvrir les éléments de sortie d'air du système d'alimentation en chaleur. - La gravité
... Dans le second cas, le système de chauffage est rempli à partir du point le plus élevé de la structure. Après avoir ouvert le robinet de vidange, vous pouvez voir le moment où le liquide de refroidissement commence à en sortir.
Calcul du volume du système de chauffage dans la vidéo:
Calcul du volume d'eau dans le système de chauffage avec un calculateur en ligne
Chaque système de chauffage a un certain nombre de caractéristiques importantes - puissance thermique nominale, consommation de carburant et volume du liquide de refroidissement. Le calcul du volume d'eau dans le système de chauffage nécessite une approche intégrée et scrupuleuse. Ainsi, vous pouvez savoir quelle chaudière, quelle puissance choisir, déterminer le volume du vase d'expansion et la quantité de liquide nécessaire pour remplir le système.
Une partie importante du liquide se trouve dans les canalisations, qui occupent la plus grande partie du système d'alimentation en chaleur.
Par conséquent, pour calculer le volume d'eau, vous devez connaître les caractéristiques des tuyaux, et le plus important d'entre eux est le diamètre, qui détermine la capacité du liquide dans la ligne.
Si les calculs sont mal effectués, le système ne fonctionnera pas efficacement, la pièce ne se réchauffera pas au niveau approprié. Un calculateur en ligne vous aidera à calculer correctement les volumes du système de chauffage.
Calculateur de volume de liquide du système de chauffage
Des tuyaux de différents diamètres peuvent être utilisés dans le système de chauffage, en particulier dans les circuits de capteurs. Par conséquent, le volume de liquide est calculé à l'aide de la formule suivante:
Le volume d'eau dans le système de chauffage peut également être calculé comme la somme de ses composants:
Prises ensemble, ces données vous permettent de calculer la majeure partie du volume du système de chauffage. Cependant, en plus des tuyaux, il existe d'autres composants dans le système de chauffage. Pour calculer le volume du système de chauffage, y compris tous les composants importants de l'alimentation en chauffage, utilisez notre calculateur en ligne pour le volume du système de chauffage.
Conseils
Calculer avec une calculatrice est très simple. Il est nécessaire de saisir dans le tableau certains paramètres concernant le type de radiateurs, le diamètre et la longueur des tuyaux, le volume d'eau dans le collecteur, etc. Ensuite, vous devez cliquer sur le bouton «Calculer» et le programme vous donnera le volume exact de votre système de chauffage.
Vous pouvez vérifier la calculatrice en utilisant les formules ci-dessus.
Un exemple de calcul du volume d'eau dans le système de chauffage:
Les valeurs des volumes des différents composants
Volume d'eau du radiateur:
- radiateur en aluminium - 1 section - 0,450 litres
- radiateur bimétallique - 1 section - 0,250 litres
- nouvelle batterie en fonte 1 section - 1.000 litres
- ancienne batterie en fonte 1 section - 1700 litres.
Le volume d'eau dans 1 mètre courant du tuyau:
- ø15 (G ½ ") - 0,177 litre
- ø20 (G ¾ ") - 0,310 litres
- ø25 (G 1,0 ″) - 0,490 litres
- ø32 (G 1¼ ") - 0,800 litres
- ø15 (G 1½ ") - 1,250 litres
- ø15 (G 2.0 ″) - 1.960 litres.
Pour calculer le volume total de liquide dans le système de chauffage, vous devez également ajouter le volume de liquide de refroidissement dans la chaudière. Ces données sont indiquées dans le passeport d'accompagnement de l'appareil, ou prennent des paramètres approximatifs:
- chaudière au sol - 40 litres d'eau;
- chaudière murale - 3 litres d'eau.
Le choix d'une chaudière dépend directement du volume de liquide dans le système d'alimentation en chaleur de la pièce.
Les principaux types de liquides de refroidissement
Il existe quatre principaux types de fluides utilisés pour remplir les systèmes de chauffage:
- L'eau est le caloporteur le plus simple et le plus abordable qui peut être utilisé dans tous les systèmes de chauffage. Avec les tuyaux en polypropylène, qui empêchent l'évaporation, l'eau devient un caloporteur presque éternel.
- Antigel - ce liquide de refroidissement coûtera plus cher que l'eau et est utilisé dans les systèmes de pièces chauffées de manière irrégulière.
- Les fluides caloporteurs à base d'alcool sont une option coûteuse pour le remplissage d'un système de chauffage. Un liquide contenant de l'alcool de haute qualité contient 60% d'alcool, environ 30% d'eau et environ 10% du volume sont d'autres additifs. De tels mélanges ont d'excellentes propriétés antigel, mais sont inflammables.
- L'huile - n'est utilisée comme caloporteur que dans les chaudières spéciales, mais elle n'est pratiquement pas utilisée dans les systèmes de chauffage, car le fonctionnement d'un tel système est très coûteux. De plus, l'huile chauffe très longtemps (un chauffage est nécessaire, au moins jusqu'à 120 ° C), ce qui est technologiquement très dangereux, tandis qu'un tel liquide se refroidit pendant très longtemps, maintenant une température élevée dans la pièce.
En conclusion, il faut dire que si le système de chauffage est en cours de modernisation, des tuyaux ou des batteries sont installés, il est alors nécessaire de recalculer son volume total, en fonction des nouvelles caractéristiques de tous les éléments du système.
La procédure de calcul du volume du système de chauffage
Si votre système de chauffage se compose de tuyaux d'un diamètre de 80 à 100 mm, comme c'est souvent le cas dans un système de chauffage de type ouvert, vous devez passer à l'élément suivant - le calcul des tuyaux. Si votre système de chauffage utilise des radiateurs standard, il est préférable de commencer par eux.
Calcul du volume de liquide de refroidissement dans les radiateurs de chauffage
Outre le fait que les radiateurs de chauffage sont de types différents, ils ont également des hauteurs différentes. Pour détermination du volume de liquide de refroidissement dans les radiateurs de chauffage il est pratique de compter d'abord le nombre de sections de même taille et de même type et de les multiplier par le volume interne d'une section.
Tableau 1. Volume intérieur d'une section de radiateur de chauffage en litres, en fonction de la taille et du matériau du radiateur.
Matériau du radiateur de chauffage | Distance centre à centre pour le raccordement des radiateurs de chauffage, mm | ||
300 | 350 | 500 | |
Volume, l | |||
Aluminium | — | 0,36 | 0,44 |
Bimétallique | — | 0,16 | 0,2 |
Fonte | 1,11 | — | 1,45 |
Pour simplifier les calculs, les données sur le volume d'une section sont résumées dans un tableau en fonction du type et de la hauteur du radiateur de chauffage.
Exemple.
Il y a 5 radiateurs en aluminium en 7 sections, la distance de connexion centre à centre est de 500 mm. Il est nécessaire de trouver le volume.
Nous comptons. 5x7x0,44 = 15,4 litres.
Calcul du volume de liquide de refroidissement dans les tuyaux de chauffage
Pour calculer le volume de liquide de refroidissement dans les tuyaux de chauffage il est nécessaire de déterminer la longueur totale de tous les tuyaux du même type et de la multiplier par le volume interne de 1 lm. tuyaux du diamètre approprié.
Il faut noter que le volume interne des tuyaux en polypropylène, métal-plastique et acier diffère... Le tableau 2 présente les caractéristiques des tuyaux de chauffage en acier.
Tableau 2. Volume interne de 1 mètre de tube en acier.
Diamètre, pouces | Diamètre extérieur, mm | Diamètre intérieur, mm | volume, m3 | Volume, l |
1/2» | 21,3 | 15 | 0,00018 | 0,177 |
3/4» | 26,8 | 20 | 0,00031 | 0,314 |
1» | 33,5 | 25 | 0,00049 | 0,491 |
1 1/4» | 42,3 | 32 | 0,00080 | 0,804 |
1 1/2» | 48 | 40 | 0,00126 | 1,257 |
2» | 60 | 50 | 0,00196 | 1,963 |
2 1/2» | 75,5 | 70 | 0,00385 | 3,848 |
3» | 88,5 | 80 | 0,00503 | 5,027 |
3 1/2» | 101,3 | 90 | 0,00636 | 6,362 |
4» | 114 | 100 | 0,00785 | 7,854 |
Le tableau 3 présente les caractéristiques des tuyaux en polypropylène renforcé, le plus souvent utilisés pour le chauffage du PN20.
Tableau 3. Volume interne de 1 mètre de tuyau en polypropylène.
Diamètre extérieur, mm | Diamètre intérieur, mm | volume, m3 | Volume, l |
20 | 13,2 | 0,00014 | 0,137 |
25 | 16,4 | 0,00022 | 0,216 |
32 | 21,2 | 0,00035 | 0,353 |
40 | 26,6 | 0,00056 | 0,556 |
50 | 33,4 | 0,00088 | 0,876 |
63 | 42 | 0,00139 | 0,139 |
75 | 50 | 0,00196 | 1,963 |
90 | 60 | 0,00283 | 2,827 |
110 | 73,4 | 0,00423 | 4,231 |
Le tableau 4 présente les caractéristiques des tuyaux en plastique renforcé.
Tableau 4. Volume interne de 1 mètre de tuyau métal-plastique.
Diamètre extérieur, mm | Diamètre intérieur, mm | volume, m3 | Volume, l |
16 | 12 | 0,00011 | 0,113 |
20 | 16 | 0,00020 | 0,201 |
26 | 20 | 0,00031 | 0,314 |
32 | 26 | 0,00053 | 0,531 |
40 | 33 | 0,00086 | 0,855 |
Paramètres d'antigel et types de liquides de refroidissement
La base de la production d'antigel est l'éthylène glycol ou le propylène glycol.Dans leur forme pure, ces substances sont des milieux très agressifs, mais des additifs supplémentaires rendent l'antigel approprié pour une utilisation dans les systèmes de chauffage. Le degré de résistance anticorrosion, la durée de vie et, par conséquent, le coût final dépendent des additifs introduits.
La tâche principale des additifs est de protéger contre la corrosion. Ayant une faible conductivité thermique, la couche de rouille devient un isolant thermique. Ses particules contribuent au colmatage des canaux, désactivent les pompes de circulation et entraînent des fuites et des dommages dans le système de chauffage.
De plus, le rétrécissement du diamètre intérieur de la canalisation entraîne une résistance hydrodynamique, grâce à laquelle la vitesse du liquide de refroidissement diminue et la consommation d'énergie augmente.
L'antigel a une large plage de températures (de -70 ° C à + 110 ° C), mais en changeant les proportions d'eau et de concentré, vous pouvez obtenir un liquide avec un point de congélation différent. Cela vous permet d'utiliser le chauffage intermittent et de n'activer le chauffage des locaux qu'en cas de besoin. En règle générale, l'antigel est proposé en deux types: avec un point de congélation ne dépassant pas -30 ° C et ne dépassant pas -65 ° C.
Dans les systèmes de réfrigération et de climatisation industriels, ainsi que dans les systèmes techniques sans exigences environnementales particulières, un antigel à base d'éthylène glycol avec des additifs anticorrosion est utilisé. Cela est dû à la toxicité des solutions. Pour leur utilisation, des vases d'expansion de type fermé sont nécessaires; l'utilisation dans des chaudières à double circuit n'est pas autorisée.
Une solution à base de propylène glycol a obtenu d'autres possibilités d'application. C'est une composition respectueuse de l'environnement et sûre qui est utilisée dans l'alimentation, la parfumerie et les bâtiments résidentiels. Partout où cela est nécessaire pour empêcher la possibilité que des substances toxiques pénètrent dans le sol et les eaux souterraines.
Le type suivant est le triéthylène glycol, qui est utilisé dans des conditions de température élevée (jusqu'à 180 ° C), mais ses paramètres ne sont pas largement utilisés.
Comment calculer le coefficient de dilatation
Lors du calcul du volume du système de chauffage, vous devez faire attention au coefficient de dilatation du liquide utilisé comme caloporteur. Ce paramètre peut être caractérisé par deux valeurs, en fonction du type d'équipement de chauffage installé.
Dans le cas où l'eau est utilisée comme caloporteur dans le système de chauffage, le coefficient de dilatation est de 4% et si l'éthylène glycol est de 4,4%.
Il existe d'autres moyens moins précis de calculer le volume du système de chauffage. Par exemple, vous pouvez utiliser l'indicateur de puissance d'une unité de chauffage: on suppose que 1 kW correspond à 15 litres de liquide de refroidissement. Ainsi, afin de connaître la capacité approximative de tous les éléments de la structure chauffante, il est nécessaire de connaître la capacité du système d'alimentation en chaleur.
Il n'est souvent pas nécessaire de connaître le volume exact d'un radiateur de chauffage, d'une chaudière ou d'une canalisation. Un cas particulier sera considéré comme un exemple. La puissance totale de l'ensemble de la structure de chauffage est de 60 kW, puis son volume total est calculé comme suit: VS = 60x15 = 900 litres.
Il faut garder à l'esprit que l'installation d'éléments modernes du système d'alimentation en chaleur, tels que des batteries, des tuyaux, une chaudière, contribue dans une certaine mesure à une diminution de son volume total. Des informations détaillées sur la capacité du radiateur de chauffage ou d'autres composants de la structure de chauffage sont contenues dans la documentation technique fournie par les fabricants à leurs produits.
Exigences en matière de liquide de refroidissement
Vous devez immédiatement comprendre qu'il n'y a pas de liquide de refroidissement idéal. Les types de liquides de refroidissement qui existent aujourd'hui ne peuvent remplir leurs fonctions que dans une certaine plage de température. Si vous dépassez cette plage, les caractéristiques de la qualité du liquide de refroidissement peuvent changer radicalement.
Le caloporteur pour le chauffage doit avoir des propriétés qui permettront à une certaine unité de temps de transférer autant de chaleur que possible. La viscosité du liquide de refroidissement détermine en grande partie l'effet qu'il aura sur le pompage du liquide de refroidissement dans tout le système de chauffage pendant un intervalle de temps spécifique. Plus la viscosité du liquide de refroidissement est élevée, meilleures sont ses caractéristiques.
Propriétés physiques des liquides de refroidissement
Le liquide de refroidissement ne doit pas avoir d'effet corrosif sur le matériau à partir duquel les tuyaux ou les appareils de chauffage sont fabriqués.
Si cette condition n'est pas remplie, le choix des matériaux deviendra plus limité. En plus des propriétés ci-dessus, le liquide de refroidissement doit également avoir des propriétés lubrifiantes. Le choix des matériaux utilisés pour la construction de divers mécanismes et pompes de circulation dépend de ces caractéristiques.
De plus, le liquide de refroidissement doit être sûr sur la base de caractéristiques telles que: température d'inflammation, libération de substances toxiques, flash de vapeurs. De plus, le liquide de refroidissement ne doit pas être trop cher, en étudiant les avis, vous pouvez comprendre que même si le système fonctionne efficacement, il ne se justifiera pas d'un point de vue financier.
Une vidéo expliquant comment le système est rempli de liquide de refroidissement et comment le liquide de refroidissement est remplacé dans le système de chauffage peut être visionnée ci-dessous.
Calcul de la consommation d'eau pour le chauffage Système de chauffage
»Calculs de chauffage
La conception du chauffage comprend une chaudière, un système de raccordement, une alimentation en air, des thermostats, des collecteurs, des fixations, un vase d'expansion, des batteries, des pompes augmentant la pression, des tuyaux.
Tout facteur est vraiment important. Par conséquent, le choix des pièces d'installation doit être effectué correctement. Sur l'onglet ouvert, nous essaierons de vous aider à choisir les pièces d'installation nécessaires pour votre appartement.
L'installation de chauffage du manoir comprend des appareils importants.
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Le débit estimé de l'eau du réseau, en kg / h, pour déterminer les diamètres des tuyaux dans les réseaux de chauffage à eau avec une régulation de haute qualité de l'approvisionnement en chaleur doit être déterminé séparément pour le chauffage, la ventilation et l'alimentation en eau chaude selon les formules:
pour le chauffage
(40)
maximum
(41)
dans des systèmes de chauffage fermés
moyenne horaire, avec un circuit parallèle pour le raccordement des chauffe-eau
(42)
maximum, avec un circuit parallèle pour le raccordement des chauffe-eau
(43)
moyenne horaire, avec des schémas de raccordement en deux étapes pour les chauffe-eau
(44)
maximum, avec schémas de raccordement à deux étages pour chauffe-eau
(45)
Important
Dans les formules (38 - 45), les flux de chaleur calculés sont donnés en W, la capacité thermique c est prise égale. Ces formules sont calculées par étapes pour les températures.
La consommation totale estimée d'eau du réseau, en kg / h, dans les réseaux de chauffage à deux tubes dans les systèmes de fourniture de chaleur ouverts et fermés avec une régulation de haute qualité de la fourniture de chaleur doit être déterminée par la formule:
(46)
Le coefficient k3, tenant compte de la part de la consommation horaire moyenne d'eau pour l'alimentation en eau chaude lors de la régulation de la charge de chauffage, doit être pris conformément au tableau n ° 2.
Tableau 2. Valeurs des coefficients
r-Rayon d'un cercle égal à la moitié du diamètre, m
Q-débit d'eau m 3 / s
D-Diamètre interne du tuyau, m
Vitesse V du débit de liquide de refroidissement, m / s
Résistance au mouvement du liquide de refroidissement.
Tout liquide de refroidissement se déplaçant à l'intérieur du tuyau s'efforce d'arrêter son mouvement. La force appliquée pour arrêter le mouvement du liquide de refroidissement est la force de résistance.
Cette résistance est appelée perte de charge. Autrement dit, le caloporteur en mouvement à travers un tuyau d'une certaine longueur perd de la pression.
La hauteur de la tête est mesurée en mètres ou en pressions (Pa). Pour plus de commodité, il est nécessaire d'utiliser des compteurs dans les calculs.
Désolé, mais j'ai l'habitude de spécifier la perte de charge en mètres. 10 mètres de colonne d'eau créent 0,1 MPa.
Afin de mieux comprendre la signification de ce matériel, je recommande de suivre la solution du problème.
Objectif 1.
Dans un tuyau d'un diamètre intérieur de 12 mm, l'eau s'écoule à une vitesse de 1 m / s. Trouvez la dépense.
Décision:
Vous devez utiliser les formules ci-dessus:
Avantages et inconvénients de l'eau
L'avantage incontestable de l'eau est la capacité thermique la plus élevée parmi les autres liquides. Il nécessite une quantité d'énergie importante pour le chauffer, mais en même temps, il vous permet de transférer une quantité considérable de chaleur pendant le refroidissement. Comme le calcul le montre, lorsqu'un litre d'eau est chauffé à une température de 95 ° C et refroidi à 70 ° C, 25 kcal de chaleur seront libérés (1 calorie est la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer 1 g d'eau par 1 ° C).
Les fuites d'eau lors de la dépressurisation du système de chauffage n'auront pas d'impact négatif sur la santé et le bien-être. Et pour restaurer le volume initial de liquide de refroidissement dans le système, il suffit d'ajouter la quantité d'eau manquante dans le vase d'expansion.
Les inconvénients comprennent la congélation de l'eau. Après le démarrage du système, une surveillance constante de son bon fonctionnement est nécessaire. S'il devient nécessaire de partir pendant une longue période ou pour une raison quelconque, l'alimentation en électricité ou en gaz est interrompue, vous devrez alors vidanger le liquide de refroidissement du système de chauffage. Sinon, à basse température, au gel, l'eau se dilatera et le système se rompra.
L'inconvénient suivant est la capacité de provoquer de la corrosion dans les composants internes du système de chauffage. L'eau qui n'est pas correctement préparée peut contenir des niveaux accrus de sels et de minéraux. Lorsqu'il est chauffé, cela contribue à l'apparition de précipitations et à l'accumulation de tartre sur les parois des éléments. Tout cela entraîne une diminution du volume interne du système et une diminution du transfert de chaleur.
Pour éviter cet inconvénient ou pour le minimiser, ils ont recours à la purification et à l'adoucissement de l'eau en introduisant des additifs spéciaux dans sa composition, ou d'autres méthodes sont utilisées.
L'ébullition est le moyen le plus simple et le plus familier pour tout le monde. Lors du traitement, une partie importante des impuretés se déposera sous forme de tartre au fond du récipient.
En utilisant une méthode chimique, une certaine quantité de chaux éteinte ou de carbonate de sodium est ajoutée à l'eau, ce qui entraînera la formation d'une boue. Après la fin de la réaction chimique, le précipité est éliminé par filtration de l'eau.
Il y a moins d'impuretés dans l'eau de pluie ou de fonte, mais pour les systèmes de chauffage, l'eau distillée, dans laquelle ces impuretés sont complètement absentes, est la meilleure option.
Si vous ne souhaitez pas remédier aux lacunes, vous devez alors réfléchir à une solution alternative.
Vase d'expansion
Et dans ce cas, il existe deux méthodes de calcul - simples et précises.
Circuit simple
Un calcul simple est tout à fait simple: le volume du vase d'expansion est pris égal à 1/10 du volume du liquide de refroidissement dans le circuit.
Où trouver la valeur du volume du liquide de refroidissement?
Voici quelques-unes des solutions les plus simples:
- Remplissez le circuit d'eau, purgez l'air, puis vidangez toute l'eau par un évent dans n'importe quel récipient de mesure.
- De plus, le volume brut d'un système équilibré peut être calculé à raison de 15 litres de liquide de refroidissement par kilowatt de puissance de chaudière. Ainsi, dans le cas d'une chaudière de 45 kW, le système aura environ 45 * 15 = 675 litres de liquide de refroidissement.
Par conséquent, dans ce cas, un minimum raisonnable serait un vase d'expansion pour le système de chauffage de 80 litres (arrondi à la valeur standard).
Volumes standard des vases d'expansion.
Schéma exact
Plus précisément, vous pouvez calculer le volume du vase d'expansion de vos propres mains en utilisant la formule V = (Vt x E) / D, dans laquelle:
- V est la valeur souhaitée en litres.
- Vt est le volume total du liquide de refroidissement.
- E est le coefficient de dilatation du liquide de refroidissement.
- D est le facteur d'efficacité du vase d'expansion.
Le coefficient de dilatation de l'eau et des mauvais mélanges eau-glycol peut être extrait du tableau suivant (lorsqu'il est chauffé à partir d'une température initiale de +10 C):
Et voici les coefficients pour les liquides de refroidissement à haute teneur en glycol.
Le facteur d'efficacité du réservoir peut être calculé à l'aide de la formule D = (Pv - Ps) / (Pv + 1), dans laquelle:
Pv - pression maximale dans le circuit (soupape de surpression).
Indice: il est généralement pris égal à 2,5 kgf / cm2.
Ps - pression statique du circuit (c'est aussi la pression de chargement du réservoir). Elle est calculée comme 1/10 de la différence en mètres entre le niveau de l'emplacement du réservoir et le point haut du circuit (une surpression de 1 kgf / cm2 élève la colonne d'eau de 10 mètres). Une pression égale à Ps est générée dans la chambre à air du réservoir avant de remplir le système.
Calculons les exigences du réservoir pour les conditions suivantes à titre d'exemple:
- La différence de hauteur entre le réservoir et le point haut du contour est de 5 mètres.
- La puissance de la chaudière de chauffage dans la maison est de 36 kW.
- Le chauffage maximum de l'eau est de 80 degrés (de 10 à 90 ° C).
- Le facteur d'efficacité du réservoir sera (2,5-0,5) / (2,5 + 1) = 0,57.
Au lieu de calculer, le coefficient peut être extrait du tableau.
- Le volume du liquide de refroidissement au débit de 15 litres par kilowatt est de 15 * 36 = 540 litres.
- Le coefficient de dilatation de l'eau lorsqu'elle est chauffée à 80 degrés est de 3,58% ou 0,0358.
- Ainsi, le volume minimum du réservoir est (540 * 0,0358) / 0,57 = 34 litres.
Calculatrice pour calculer le volume total du système de chauffage
Parfois, les propriétaires de maisons ou d'appartements dans lesquels un chauffage autonome de l'eau est installé, il est nécessaire de déterminer avec précision le volume total du système. Le plus souvent, cela est dû à la nécessité d'effectuer certains entretiens préventifs et de routine, au cours desquels il sera nécessaire de vider complètement le système, puis de le remplir d'un nouveau liquide de refroidissement. Lorsque vous utilisez de l'eau ordinaire, cela peut ne pas être si important (bien qu'il soit souhaitable de la préparer correctement pour une telle «mission»), mais lorsqu'un liquide de refroidissement spécial est acheté, ce qui peut être coûteux, vous ne pouvez pas faire sans connaître le volume à prévoir un achat.
Calculatrice pour calculer le volume total du système de chauffage
Des informations sur le volume du système de chauffage sont parfois nécessaires pour d'autres besoins. Ainsi, par exemple, cette valeur est requise sans faute pour la sélection correcte du vase d'expansion. Certains calculs effectués lors de la modernisation du système et du remplacement de l'un ou l'autre équipement peuvent également nécessiter le remplacement de cette valeur dans les formules thermiques. En un mot, connaître un tel paramètre ne sera jamais superflu. Et la calculatrice pour calculer le volume total du système de chauffage situé ci-dessous aidera à déterminer avec elle.
Prix du vase d'expansion
vase d'expansion
Au cours du calcul, des ambiguïtés peuvent survenir - dans ce cas, les explications nécessaires sont placées sous la calculatrice.
Calculatrice pour calculer le volume total du système de chauffage
Aller aux calculs
Explications sur les calculs
Donc, s'il n'y a aucun moyen de mesurer expérimentalement le volume du système de chauffage (par exemple, en le remplissant soigneusement de l'alimentation en eau, avec une encoche des lectures du débitmètre d'eau), vous devrez alors effectuer des calculs mathématiques calculs. Ils se résument au fait que la sommation des volumes de tous les appareils et circuits de tuyauterie installés dans le système est effectuée. Certaines des valeurs doivent déjà être connues, le reste peut être calculé à l'aide des formules géométriques du volume.
- Le volume de l'échangeur de chaleur de la chaudière - cette valeur se trouve toujours dans la documentation technique de tout modèle.
- Volume du vase d'expansion. Lui aussi doit être connu des propriétaires. Le fait qu'aucun réservoir ne doit jamais être rempli jusqu'au sommet est pris en compte dans le programme de calcul.
À propos, il est parfois nécessaire de résoudre un problème légèrement différent: connaître le volume du système sans vase d'expansion, précisément pour sa sélection correcte. Dans ce cas, le curseur "volume du vase d'expansion" doit être réglé sur "0", et la valeur finale qui en résulte deviendra le point de départ pour le choix du modèle optimal.
Comment le vase d'expansion est-il calculé?
C'est un élément indispensable du système de chauffage, qui doit être pleinement conforme à ses paramètres. Comment calculer le volume requis d'un vase d'expansion à membrane - lire dans la publication dédiée à la création systèmes de chauffage fermés.
- La position suivante est le volume des dispositifs d'échange de chaleur installés. Pour les batteries pliables, vous pouvez spécifier le nombre de sections et leur type - le volume des radiateurs les plus courants a déjà été entré dans le programme de calcul. Si les radiateurs ou les convecteurs ne sont pas séparables, leur capacité est indiquée en fonction du passeport et, en conséquence, du nombre d'appareils.
Si des planchers chauffants sont installés dans la maison, le calcul sera effectué en fonction de la longueur totale des circuits et du type de tuyaux utilisés à cet effet. La base de données du programme contient les paramètres nécessaires pour les contours en tubes métal-plastique et pour le PEX non renforcé - en polyéthylène réticulé.
- Une partie importante du volume total du système de chauffage tombe toujours sur les circuits - tuyaux d'alimentation et de retour. Il est caractéristique que lors de l'installation, divers types sont souvent utilisés, non seulement en termes de diamètre extérieur, mais également en termes de matériau de fabrication. Et comme les diamètres internes de différents types peuvent différer considérablement (en raison de l'épaisseur de paroi différente avec des diamètres externes égaux), cela affecte également les volumes.
Ceci est pris en compte dans l'algorithme de calcul. Il suffit de mesurer à l'avance la longueur des sections de chaque type de tuyau, puis de les indiquer dans les champs correspondants pour saisir les données de la calculatrice. Par exemple, le système utilise des tubes en acier VGP. Nous notons dans le calculateur que oui, ils sont disponibles - et un groupe de curseurs apparaît, dans lequel il ne reste plus qu'à entrer la longueur des sections pour chacun de leurs diamètres standard existants. S'il n'y a pas de diamètre dans le système, la longueur par défaut est laissée, c'est-à-dire "0".
De la même manière, la saisie des données et le calcul du volume sont organisés pour d'autres types - tubes métal-plastique et polypropylène renforcé.
- Dans le système de chauffage, d'autres dispositifs peuvent également être montés contenant un certain volume de liquide de refroidissement - il s'agit de collecteurs fabriqués en usine, de réservoirs tampons (accumulateurs de chaleur), de chaudières, de diviseurs hydrauliques. S'il existe un tel équipement, il suffit de sélectionner l'élément approprié dans la calculatrice, de sorte qu'une fenêtre supplémentaire apparaisse pour saisir la valeur du passeport du volume de l'appareil (un ou plusieurs à la fois - au total).
La calculatrice affichera la valeur finale en litres.
Calcul correct du liquide de refroidissement dans le système de chauffage
Selon la totalité des caractéristiques, l'eau ordinaire est le leader incontesté parmi les caloporteurs. Il est préférable d'utiliser de l'eau distillée, bien que l'eau bouillie ou traitée chimiquement soit également appropriée - pour précipiter les sels et l'oxygène dissous dans l'eau.
Cependant, s'il est possible que la température dans une pièce avec un système de chauffage chute en dessous de zéro pendant un certain temps, l'eau ne fonctionnera pas comme caloporteur. S'il gèle, avec une augmentation de volume, il y a une forte probabilité de dommages irréversibles au système de chauffage. Dans de tels cas, un liquide de refroidissement à base d'antigel est utilisé.
Méthode de calcul du volume du vase d'expansion à membrane pour le système de chauffage:
Le calcul ci-dessous concerne les systèmes de chauffage individuels et est grandement simplifié. Sa précision est de 10%. Nous pensons que cela suffit.
1. Déterminez le type de liquide que vous utiliserez comme caloporteur. Pour un exemple de calcul, nous prendrons l'eau comme caloporteur. Le coefficient de dilatation thermique de l'eau est pris égal à 0,034 (cela correspond à une température de 85 ° C)
2. Déterminez le volume d'eau dans le système. Approximativement, il peut être calculé en fonction de la puissance de la chaudière à raison de 15 litres pour chaque kilowatt de puissance. Par exemple, avec une puissance de chaudière de 40 kW, le volume d'eau dans le système sera de 600 litres.
3.Déterminez la valeur de la pression maximale admissible dans le système de chauffage. Il est réglé par le seuil de la soupape de sécurité dans le système de chauffage.
4. Toujours dans les calculs, la valeur de la pression d'air initiale dans le vase d'expansion Po est utilisée. La pression P0 ne doit pas être inférieure à la pression gyrostatique de l'installation de chauffage à l'emplacement du vase d'expansion
5. Le volume total d'expansion V peut être calculé par la formule:
V = (e x C) / (1 - (Po / Pmax))
6. Vous devez choisir un réservoir en arrondissant le volume calculé (un réservoir plus grand n'endommagera pas)
7. Maintenant, sélectionnons un réservoir qui compense ce volume. Considérant que le facteur de remplissage en eau d'un vase d'expansion avec une membrane fixe non remplaçable dans ces conditions est de 0,5 (tableau), alors un vase d'expansion de 80 litres convient au système considéré:
80 litres x 0,5 = 40 litres
Facteur de remplissage (volume utile) du vase d'expansion à membrane
Pression maximale dans le système Pmax, bar
Pression initiale dans le réservoir, Ro bar | ||||||||
0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | |
1 | 0,25 | — | — | — | — | — | — | — |
1,5 | 0,40 | 0,20 | — | — | — | — | — | — |
2,0 | 0,50 | 0,33 | 0,16 | — | — | — | — | — |
2,5 | 0,58 | 0,42 | 0,28 | 0,14 | — | — | — | — |
3,0 | 0,62 | 0,50 | 0,37 | 0,25 | 0,12 | — | — | — |
3,5 | 0,67 | 0,55 | 0,44 | 0,33 | 0,22 | — | — | — |
4,0 | 0,70 | 0,60 | 0,50 | 0,40 | 0,30 | 0,20 | — | — |
4,5 | — | 0,63 | 0,54 | 0,45 | 0,36 | 0,27 | 0,18 | — |
5,0 | — | — | 0,58 | 0,50 | 0,41 | 0,33 | 0,25 | 0,16 |
5,5 | — | — | 0,62 | 0,54 | 0,47 | 0,38 | 0,30 | 0,23 |
6,0 | — | — | — | 0,57 | 0,50 | 0,42 | 0,35 | 0,28 |
Pompe de circulation
Pour nous, deux paramètres sont importants: la tête créée par la pompe et ses performances.
La photo montre une pompe dans le circuit de chauffage.
Avec la pression, tout n'est pas simple, mais très simple: le contour de toute longueur raisonnable pour une maison privée nécessitera une pression ne dépassant pas les 2 mètres minimum pour les appareils à petit budget.
Référence: une dénivellation de 2 mètres fait circuler le système de chauffage d'un immeuble de 40 appartements.
Le moyen le plus simple de sélectionner la capacité est de multiplier par 3 le volume de liquide de refroidissement dans le système: le circuit doit être tourné trois fois par heure. Ainsi, dans un système d'un volume de 540 litres, une pompe d'une capacité de 1,5 m3 / h (avec arrondi) suffit.
Un calcul plus précis est effectué en utilisant la formule G = Q / (1,163 * Dt), dans laquelle:
- G - productivité en mètres cubes par heure.
- Q est la puissance de la chaudière ou de la section du circuit où la circulation doit être assurée, en kilowatts.
- 1,163 est un coefficient lié à la capacité calorifique moyenne de l'eau.
- Dt est le delta des températures entre l'alimentation et le retour du circuit.
Astuce: pour un système autonome, les paramètres standard sont de 70/50 C.
Avec la puissance thermique notoire de la chaudière de 36 kW et un delta de température de 20 C, les performances de la pompe devraient être de 36 / (1,163 * 20) = 1,55 m3 / h.
Parfois, la capacité est indiquée en litres par minute. C'est facile à raconter.
Calcul du volume de liquide de refroidissement dans les tuyaux et la chaudière
Composants du système de chauffage
Le point de départ du calcul des caractéristiques techniques des composants est le calcul du volume d'eau dans le système de chauffage. En fait, c'est la somme de la capacité de tous les éléments, de l'échangeur de chaleur de la chaudière aux batteries.
Comment calculer vous-même le volume du système de chauffage, sans l'intervention de spécialistes ou l'utilisation de programmes spéciaux? Pour ce faire, vous avez besoin d'une présentation des composants et de leurs caractéristiques générales. La capacité totale du système sera déterminée par ces paramètres.
Le volume d'eau dans le pipeline
Une partie importante de l'eau se trouve dans les canalisations. Ils occupent une grande part dans le schéma de fourniture de chaleur. Comment calculer le volume de liquide de refroidissement dans le système de chauffage et quelles caractéristiques des tuyaux devez-vous connaître pour cela? Le plus important d'entre eux est le diamètre de la ligne. C'est lui qui déterminera la capacité de l'eau dans les canalisations. Pour calculer, il suffit de prendre les données du tableau.
Diamètre du tuyau, mm | Capacité l / r.m. |
20 | 0,137 |
25 | 0,216 |
32 | 0,353 |
40 | 0,555 |
50 | 0,865 |
Des tuyaux de différents diamètres peuvent être utilisés dans le système de chauffage. Cela est particulièrement vrai pour les circuits collecteurs. Par conséquent, le volume d'eau dans le système de chauffage est calculé à l'aide de la formule suivante:
Vtot = Vtr1 * Ltr1 + Vtr2 * Ltr2 + Vtr2 * Ltr2 ...
Où Vtot - capacité totale en eau des canalisations, l, Vtr - le volume du liquide de refroidissement en 1 lm. des tuyaux d'un certain diamètre, Ltr - la longueur totale de la ligne avec une section donnée.
Ensemble, ces données vous permettront de calculer la majeure partie du volume du système de chauffage.Mais en plus des tuyaux, il existe d'autres composants de l'approvisionnement en chaleur.
Pour les tuyaux en plastique, le diamètre est calculé en fonction des dimensions des parois extérieures et pour les tuyaux en métal - en fonction des parois intérieures. Cela peut être important pour les systèmes thermiques longue distance.
Calcul du volume de la chaudière de chauffage
Échangeur de chaleur de la chaudière de chauffage
Le volume correct de la chaudière de chauffage ne peut être trouvé qu'à partir des données du passeport technique. Chaque modèle de cet appareil de chauffage a ses propres caractéristiques uniques, qui ne sont souvent pas répétées.
La chaudière au sol peut être grande. Cela est particulièrement vrai pour les modèles à combustible solide. En fait, le liquide de refroidissement n'occupe pas tout le volume de la chaudière de chauffage, mais seulement une petite partie de celle-ci. Tout le liquide est situé dans un échangeur de chaleur - une structure nécessaire pour transférer l'énergie thermique de la zone de combustion du carburant vers l'eau.
Si les instructions de l'équipement de chauffage ont été perdues, la capacité approximative de l'échangeur de chaleur peut être considérée comme une erreur de calcul. Cela dépend de la puissance et du modèle de chaudière:
- Les modèles sur pied peuvent contenir de 10 à 25 litres d'eau. En moyenne, une chaudière à combustible solide de 24 kW contient environ 20 litres dans un échangeur de chaleur. liquide de refroidissement;
- Ceux à gaz muraux sont moins volumineux - de 3 à 7 litres.
Compte tenu des paramètres de calcul du volume de liquide de refroidissement dans le système de chauffage, la capacité de l'échangeur de chaleur de la chaudière peut être négligée. Cet indicateur varie de 1% à 3% de la fourniture totale de chaleur d'une maison privée.
Sans nettoyage périodique du chauffage, la section des tuyaux et le diamètre d'alésage des batteries sont réduits. Cela affecte la capacité réelle du système de chauffage.
Calculs généraux
Il est nécessaire de déterminer la capacité de chauffage totale afin que la puissance de la chaudière de chauffage soit suffisante pour un chauffage de haute qualité de toutes les pièces. Le dépassement du volume autorisé peut entraîner une usure accrue de l'appareil de chauffage, ainsi qu'une consommation d'énergie importante.
La quantité de liquide de refroidissement nécessaire est calculée selon la formule suivante: Volume total = V chaudière + V radiateurs + V tuyaux + V vase d'expansion
Chaudière
Le calcul de la puissance de l'unité de chauffage permet de déterminer l'indicateur de la puissance de la chaudière. Pour ce faire, il suffit de prendre comme base le rapport auquel 1 kW d'énergie thermique suffit pour chauffer efficacement 10 m2 de surface habitable. Ce rapport est valable en présence de plafonds dont la hauteur ne dépasse pas 3 mètres.
Dès que l'indicateur de puissance de la chaudière est connu, il suffit de trouver une unité adaptée dans un magasin spécialisé. Chaque fabricant indique la quantité d'équipement dans les données du passeport.
Par conséquent, si le calcul de puissance correct est effectué, les problèmes de détermination du volume requis ne se poseront pas.
Pour déterminer le volume d'eau suffisant dans les tuyaux, il est nécessaire de calculer la section transversale de la canalisation selon la formule - S = π × R2, où:
- S - coupe transversale;
- π - constante constante égale à 3,14;
- R est le rayon intérieur des tuyaux.
Après avoir calculé la valeur de la section transversale des tuyaux, il suffit de la multiplier par la longueur totale de la canalisation entière dans le système de chauffage.
Vase d'expansion
Il est possible de déterminer la capacité du vase d'expansion, en ayant des données sur le coefficient de dilatation thermique du liquide de refroidissement. Pour l'eau, ce chiffre est de 0,034 lorsqu'il est chauffé à 85 ° C.
Lors du calcul, il suffit d'utiliser la formule: V-tank = (V système × K) / D, où:
- V-tank - le volume requis du vase d'expansion;
- Système en V - le volume total de liquide dans les éléments restants du système de chauffage;
- K est le coefficient de dilatation;
- D - l'efficacité du vase d'expansion (indiquée dans la documentation technique).
Actuellement, il existe une grande variété de types individuels de radiateurs pour les systèmes de chauffage. Outre les différences fonctionnelles, ils ont tous des hauteurs différentes.
Pour calculer le volume de fluide de travail dans les radiateurs, vous devez d'abord calculer leur nombre. Multipliez ensuite ce montant par le volume d'une section.
Vous pouvez connaître le volume d'un radiateur à l'aide des données de la fiche technique du produit. En l'absence de telles informations, vous pouvez naviguer selon les paramètres moyennés:
- fonte - 1,5 litre par section;
- bimétallique - 0,2-0,3 litres par section;
- aluminium - 0,4 litre par section.
L'exemple suivant vous aidera à comprendre comment calculer correctement la valeur. Disons qu'il y a 5 radiateurs en aluminium. Chaque élément chauffant contient 6 sections. Nous faisons un calcul: 5 × 6 × 0,4 = 12 litres.
Comme vous pouvez le voir, le calcul de la puissance calorifique se réduit au calcul de la valeur totale des quatre éléments ci-dessus.
Tout le monde n'est pas en mesure de déterminer la capacité requise du fluide de travail dans le système avec une précision mathématique. Par conséquent, ne voulant pas effectuer le calcul, certains utilisateurs agissent comme suit. Pour commencer, le système est rempli à environ 90%, après quoi le fonctionnement est vérifié. Ensuite, l'air accumulé est libéré et le remplissage se poursuit.
Pendant le fonctionnement du système de chauffage, une baisse naturelle du niveau du liquide de refroidissement se produit à la suite des processus de convection. Dans ce cas, il y a une perte de puissance et de performance de la chaudière. Cela implique la nécessité d'un réservoir de réserve avec un fluide de travail, à partir duquel il sera possible de surveiller la perte de liquide de refroidissement et, si nécessaire, de le remplir.
Calculateur de volume de liquide du système de chauffage
Des tuyaux de différents diamètres peuvent être utilisés dans le système de chauffage, en particulier dans les circuits de capteurs. Par conséquent, le volume de liquide est calculé à l'aide de la formule suivante:
S (section transversale du tuyau) * L (longueur du tuyau) = V (le volume)
Le volume d'eau dans le système de chauffage peut également être calculé comme la somme de ses composants:
V (système de chauffage) =V(radiateurs) +V(tuyaux) +V(chaudière) +V(vase d'expansion)
Prises ensemble, ces données vous permettent de calculer la majeure partie du volume du système de chauffage. Cependant, en plus des tuyaux, il existe d'autres composants dans le système de chauffage. Pour calculer le volume du système de chauffage, y compris tous les composants importants de l'alimentation en chauffage, utilisez notre calculateur en ligne pour le volume du système de chauffage.
Calculer avec une calculatrice est très simple. Il est nécessaire de saisir dans le tableau certains paramètres concernant le type de radiateurs, le diamètre et la longueur des tuyaux, le volume d'eau dans le collecteur, etc. Ensuite, vous devez cliquer sur le bouton «Calculer» et le programme vous donnera le volume exact de votre système de chauffage.
Sélectionnez le type de radiateurs
Puissance totale des radiateurs
kw
Diamètre du tuyau, mm | Longueur du tuyau, m | Diamètre du tuyau, mm | Longueur du tuyau, m |
16x2.0 | 20x2.0 | ||
26x3.0 | 32x3.0 | ||
20 x 3,4 | 25x4.2 | ||
32 x 5,4 | 40 x 6,7 |
Le volume d'eau de la chaufferie, des collecteurs et des équipements
l.
Volume du système de chauffage
l.
Vous pouvez vérifier la calculatrice en utilisant les formules ci-dessus.
Un exemple de calcul du volume d'eau dans le système de chauffage:
Un calcul approximatif est effectué sur la base du rapport de 15 litres d'eau pour 1 kW de puissance de chaudière. Par exemple, la puissance de la chaudière est de 4 kW, puis le volume du système est de 4 kW * 15 litres = 60 litres.
Sélection de compteurs de chaleur
Le choix d'un compteur de chaleur est effectué en fonction des conditions techniques de l'organisme de distribution de chaleur et des exigences des documents réglementaires. En règle générale, les exigences s'appliquent:
- schéma comptable
- la composition du doseur
- erreurs de mesure
- la composition et la profondeur de l'archive
- plage dynamique du capteur de débit
- disponibilité de dispositifs d'acquisition et de transmission de données
Pour les calculs commerciaux, seuls les compteurs d'énergie thermique certifiés enregistrés dans le registre national des instruments de mesure sont autorisés. En Ukraine, il est interdit d'utiliser des compteurs d'énergie thermique pour les calculs commerciaux, dont les capteurs de débit ont une plage dynamique inférieure à 1:10.