Auto-calcul de la charge thermique pour le chauffage: indicateurs horaires et annuels

Sélection d'une pompe de circulation pour le système de chauffage. Partie 2

La pompe de circulation est sélectionnée pour deux caractéristiques principales:

• G * - consommation, exprimée en m3 / h;
• H est la tête, exprimée en m.

* Les fabricants d'équipements de pompage utilisent la lettre Q pour enregistrer le débit du fluide caloporteur. Les fabricants de vannes, par exemple, Danfoss utilise la lettre G pour calculer le débit.

Dans la pratique domestique, cette lettre est également utilisée.

Par conséquent, dans le cadre des explications de cet article, nous utiliserons également la lettre G, mais dans d'autres articles, passant directement à l'analyse du programme de fonctionnement de la pompe, nous utiliserons toujours la lettre Q pour le débit.

Détermination du débit (G, m3 / h) du caloporteur lors du choix d'une pompe

Le point de départ pour la sélection d'une pompe est la quantité de chaleur perdue par la maison. Comment le découvrir? Pour ce faire, vous devez calculer la perte de chaleur.

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Il s'agit d'un calcul technique complexe qui nécessite la connaissance de nombreux composants. Par conséquent, dans le cadre de cet article, nous omettons cette explication et nous prendrons l'une des techniques courantes (mais loin d'être précises) utilisées par de nombreuses entreprises d'installation comme base de la quantité de perte de chaleur.

Son essence réside dans un certain taux de perte moyen pour 1 m2.

Cette valeur est arbitraire et s'élève à 100 W / m2 (si la maison ou la pièce a des murs en briques non isolés, et même une épaisseur insuffisante, la quantité de chaleur perdue par la pièce sera beaucoup plus importante.

Remarque

A l'inverse, si l'enveloppe du bâtiment est réalisée avec des matériaux modernes et présente une bonne isolation thermique, les déperditions thermiques seront réduites et pourront être de 90 ou 80 W / m2).

Alors, disons que vous avez une maison de 120 ou 200 m2. Ensuite, la quantité de perte de chaleur que nous avons convenue pour toute la maison sera:

120 * 100 = 12000 W ou 12 kW.

Qu'est-ce que cela a à voir avec la pompe? Le plus direct.

Le processus de perte de chaleur dans la maison se produit constamment, ce qui signifie que le processus de chauffage des locaux (compensation de la perte de chaleur) doit se poursuivre en permanence.

Imaginez que vous n'avez ni pompe, ni tuyauterie. comment résoudrais-tu ce problème?

Pour compenser la perte de chaleur, il faudrait brûler une sorte de combustible dans une pièce chauffée, par exemple du bois de chauffage, ce que les gens font en principe depuis des milliers d'années.

Mais vous avez décidé de renoncer au bois de chauffage et d'utiliser de l'eau pour chauffer la maison. Que devez-vous faire? Il faudrait prendre un (des) seau (s), y verser de l'eau et la chauffer sur un feu ou une cuisinière à gaz jusqu'à ébullition.

Après cela, prenez les seaux et transportez-les dans la pièce, où l'eau donnerait sa chaleur à la pièce. Ensuite, prenez d'autres seaux d'eau et remettez-les sur le feu ou sur la cuisinière à gaz pour chauffer l'eau, puis portez-les dans la pièce au lieu du premier.

Et ainsi de suite à l'infini.

Aujourd'hui, la pompe fait le travail à votre place. Il force l'eau à se déplacer vers l'appareil, où elle se réchauffe (chaudière), puis, à transférer la chaleur emmagasinée dans l'eau via des canalisations, la dirige vers des appareils de chauffage pour compenser les pertes de chaleur dans la pièce.

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La question se pose: combien d'eau faut-il par unité de temps, chauffée à une température donnée, pour compenser la perte de chaleur à la maison?

Comment le calculer?

Pour ce faire, vous devez connaître plusieurs valeurs:

• la quantité de chaleur nécessaire pour compenser les pertes de chaleur (dans cet article, nous avons pris une maison d'une superficie de 120 m2 avec une perte de chaleur de 12000 W comme base)
• capacité thermique spécifique de l'eau égale à 4200 J / kg * оС;
• la différence entre la température initiale t1 (température de retour) et la température finale t2 (température de départ) à laquelle le liquide de refroidissement est chauffé (cette différence est notée ΔT et en génie thermique pour le calcul des systèmes de chauffage par radiateurs est déterminée à 15-20 ° C ).

Ces valeurs doivent être remplacées dans la formule:

G = Q / (c * (t2 - t1)), où

G - consommation d'eau requise dans le système de chauffage, kg / sec. (Ce paramètre doit être fourni par la pompe. Si vous achetez une pompe avec un débit inférieur, elle ne pourra pas fournir la quantité d'eau nécessaire pour compenser les pertes de chaleur; si vous prenez une pompe avec un débit surestimé , cela entraînera une diminution de son efficacité, une consommation excessive d'électricité et des coûts initiaux élevés);

Q est la quantité de chaleur W nécessaire pour compenser la perte de chaleur;

t2 est la température finale à laquelle vous devez chauffer l'eau (généralement 75, 80 ou 90 ° C);

t1 - température initiale (température du liquide de refroidissement refroidi de 15 à 20 ° C);

c - capacité thermique spécifique de l'eau, égale à 4200 J / kg * оС.

Remplacez les valeurs connues dans la formule et obtenez:

G = 12000/4200 * (80 - 60) = 0,143 kg / s

Ce débit du liquide de refroidissement en une seconde est nécessaire pour compenser les pertes de chaleur de votre habitation de 120 m2.

Important

En pratique, on utilise un débit d'eau déplacé en 1 heure. Dans ce cas, la formule, après avoir subi quelques transformations, prend la forme suivante:

G = 0,86 * Q / t2 - t1;

ou

G = 0,86 * Q / ΔT, où

ΔT est la différence de température entre l'alimentation et le retour (comme nous l'avons déjà vu ci-dessus, ΔT est une valeur connue qui a été initialement incluse dans le calcul).

Ainsi, peu importe la complexité, à première vue, les explications pour le choix d'une pompe peuvent sembler, étant donné une quantité aussi importante que le débit, le calcul lui-même et, par conséquent, la sélection par ce paramètre est assez simple.

Tout se résume à substituer des valeurs connues dans une formule simple. Cette formule peut être «martelée» dans Excel et utiliser ce fichier comme une calculatrice rapide.

Entraînons-nous!

Une tâche: vous devez calculer le débit du liquide de refroidissement pour une maison d'une superficie de 490 m2.

Décision:

Q (quantité de chaleur perdue) = 490 * 100 = 49000 W = 49 kW.

Le régime de température de conception entre l'alimentation et le retour est réglé comme suit: température d'alimentation - 80 ° C, température de retour - 60 ° C (sinon, l'enregistrement est effectué à 80/60 ° C).

Par conséquent, ΔT = 80 - 60 = 20 ° C.

Maintenant, nous substituons toutes les valeurs dans la formule:

G = 0,86 * Q / ΔT = 0,86 * 49/20 = 2,11 m3 / h.

Comment utiliser tout cela directement lors du choix d'une pompe, vous apprendrez dans la dernière partie de cette série d'articles. Parlons maintenant de la deuxième caractéristique importante - la pression. Lire la suite

Partie 1; Partie 2; Partie 3; Partie 4.

Calculs spécifiques

Disons que vous devez faire un calcul pour un ménage d'une superficie de 150 m². m. Si nous supposons que 100 watts de chaleur sont perdus par mètre carré, nous obtenons: 150x100 = 15 kW de pertes de chaleur.

Comment cette valeur se compare-t-elle à une pompe de circulation? Avec les pertes de chaleur, il y a une consommation constante d'énergie thermique. Pour maintenir la température dans la pièce, il faut plus d'énergie que pour la compenser.

Pour calculer une pompe de circulation pour un système de chauffage, vous devez comprendre ses fonctions. Cet appareil effectue les tâches suivantes:

• créer une pression d'eau suffisante pour vaincre la résistance hydraulique des composants du système;
• pomper dans les tuyaux et les radiateurs un tel volume d'eau chaude nécessaire pour réchauffer efficacement la maison.

Autrement dit, pour que le système fonctionne, vous devez ajuster l'énergie thermique du radiateur. Et cette fonction est assurée par une pompe de circulation. C'est lui qui stimule l'alimentation en liquide de refroidissement des appareils de chauffage.

La tâche suivante: combien d'eau, chauffée à la température requise, doit être fournie aux radiateurs dans un certain laps de temps, tout en compensant toutes les pertes de chaleur? La réponse est exprimée en quantité de caloporteur pompé par unité de temps. Cela s'appellera la puissance de la pompe de circulation. Et vice versa: vous pouvez déterminer le débit approximatif du liquide de refroidissement par la puissance de la pompe.

Les données nécessaires pour cela:

• La quantité d'énergie thermique nécessaire pour compenser la perte de chaleur. Pour ce ménage d'une superficie de 150 m². mètres ce chiffre est de 15 kW.
• La capacité calorifique spécifique de l'eau, qui agit comme caloporteur, est de 4200 J pour 1 kilogramme d'eau, pour chaque degré de température.
• Delta de températures entre l'eau à l'alimentation de la chaudière et à la dernière section de la canalisation dans le retour.

On pense que dans des conditions normales, cette dernière valeur ne dépasse pas 20 degrés. En moyenne, ils prennent 15 degrés.

La formule de calcul de la pompe est la suivante: G / (cx (T1-T2)) = Q

• Q est la consommation du caloporteur dans le système de chauffage. Tant de liquide à une certaine température doit être acheminé vers la pompe de circulation vers les appareils de chauffage par unité de temps afin que les pertes de chaleur soient compensées. Il n'est pas pratique d'acheter un appareil plus puissant. Cela ne fera qu'accroître la consommation d'électricité.
• G - perte de chaleur à la maison;
• T2 est la température du liquide de refroidissement sortant de l'échangeur de chaleur de la chaudière. C'est exactement le niveau de température nécessaire pour chauffer la pièce (environ 80 degrés);
• T1 est la température du liquide de refroidissement dans la canalisation de retour à l'entrée de la chaudière (le plus souvent 60 degrés);
• c est la chaleur spécifique de l'eau (4200 Joules par kg).

Lorsqu'il est calculé à l'aide de cette formule, le chiffre est de 2,4 kg / s.

Vous devez maintenant traduire cet indicateur dans la langue des fabricants de pompes de circulation.

1 kilogramme d'eau correspond à 1 décimètre cube. Un mètre cube équivaut à 1000 décimètres cubes.

Il s'avère que la pompe pompe de l'eau dans le volume suivant par seconde:

• 2,4 / 1000 = 0,0024 mètre cube m.

Ensuite, vous devez convertir les secondes en heures:

• 0,0024x3600 = 8,64 mètres cubes m / h.

Détermination des débits estimés du liquide de refroidissement

La consommation estimée d'eau de chauffage pour le système de chauffage (t / h) raccordé selon un schéma dépendant peut être déterminée par la formule:

Figure 346. Consommation estimée d'eau de chauffage pour le CO

• où Qо.р. est la charge estimée du système de chauffage, Gcal / h;
• τ1.p. est la température de l'eau dans la canalisation d'alimentation du réseau de chauffage à la température de conception de l'air extérieur pour la conception du chauffage, ° С;
• τ2.r.- la température de l'eau dans le tuyau de retour du système de chauffage à la température de conception de l'air extérieur pour la conception du chauffage, ° С;

La consommation d'eau estimée dans le système de chauffage est déterminée à partir de l'expression:

Figure 347. Consommation d'eau estimée dans le système de chauffage

• τ3.r.- la température de l'eau dans la canalisation d'alimentation du système de chauffage à la température de conception de l'air extérieur pour la conception du chauffage, ° С;

Débit relatif de l'eau de chauffage Grel. pour le système de chauffage:

Figure 348. Débit relatif de l'eau de chauffage pour le CO

• où Gc. est la valeur actuelle de la consommation du réseau pour le système de chauffage, t / h.

Consommation relative de chaleur Qrel. pour le système de chauffage:

Figure 349. Consommation relative de chaleur pour le CO

• où Q®.- valeur actuelle de la consommation de chaleur du système de chauffage, Gcal / h
• où Qо.р. est la valeur calculée de la consommation de chaleur du système de chauffage, Gcal / h

Estimation du débit de l'agent chauffant dans l'installation de chauffage raccordée selon un schéma indépendant:

Figure 350. Consommation estimée de CO selon un schéma indépendant

• où: t1.р, t2.р. - la température calculée du caloporteur chauffé (deuxième circuit), respectivement, à la sortie et à l'entrée de l'échangeur de chaleur, ºС;

Le débit estimé du liquide de refroidissement dans le système de ventilation est déterminé par la formule:

Figure 351. Débit estimé pour SV

• où: Qv.r.- la charge estimée du système de ventilation, Gcal / h;
• τ2.w.r. est la température calculée de l'eau d'alimentation après le réchauffeur d'air du système de ventilation, ºС.

Le débit estimé du liquide de refroidissement pour le système d'alimentation en eau chaude (ECS) des systèmes d'alimentation en chaleur ouverts est déterminé par la formule:

Figure 352. Débit estimé pour les systèmes d'eau chaude sanitaire ouverts

Consommation d'eau pour l'alimentation en eau chaude de la canalisation d'alimentation du réseau de chaleur:

Figure 353. Débit ECS de l'alimentation

• où: β est la fraction d'eau prélevée de la canalisation d'alimentation, déterminée par la formule:Figure 354.Part des prélèvements d'eau de l'approvisionnement

Consommation d'eau pour l'alimentation en eau chaude depuis le tuyau de retour du réseau de chaleur:

Figure 355. Départ ECS du retour

Estimation du débit de l'agent de chauffage (eau de chauffage) pour le système d'ECS pour les installations de chauffage fermées avec un circuit parallèle pour le raccordement des appareils de chauffage au système d'alimentation en eau chaude:

Figure 356. Débit du circuit ECS 1 dans un circuit parallèle

• où: τ1.i. est la température de l'eau d'alimentation dans la canalisation d'alimentation au point de rupture du graphique de température, ºС;
• τ2.t.i. est la température de l'eau d'alimentation après le réchauffeur au point de rupture du graphique de température (prise = 30 ºС);

Charge ECS estimée

Avec réservoirs de batterie

Figure 357.

En l'absence de réservoirs de batterie

Figure 358.

Graphique de la durée de la charge thermique

Pour établir un mode de fonctionnement économique des équipements de chauffage, pour sélectionner les paramètres les plus optimaux du liquide de refroidissement, il est nécessaire de connaître la durée de fonctionnement du système d'alimentation en chaleur sous différents modes tout au long de l'année. Pour cela, des graphiques de la durée de la charge thermique sont construits (graphiques de Rossander).

La méthode de traçage de la durée de la charge thermique saisonnière est illustrée à la Fig. 4. La construction est réalisée en quatre quadrants. Dans le quadrant supérieur gauche, des graphiques sont tracés en fonction de la température extérieure. tH,

charge thermique de chauffage
Q,
ventilation
QB
et la charge saisonnière totale
(Q +
n pendant la période de chauffage des températures extérieures tn égales ou inférieures à cette température.

Dans le quadrant inférieur droit, une ligne droite est dessinée à un angle de 45 ° par rapport aux axes vertical et horizontal, utilisée pour transférer les valeurs d'échelle P

du quadrant inférieur gauche au quadrant supérieur droit. La durée de charge thermique 5 est tracée pour différentes températures extérieures
tn
par les points d'intersection des lignes pointillées qui déterminent la charge thermique et la durée des charges stationnaires égales ou supérieures à celle-ci.

Aire sous la courbe 5

la durée de la charge thermique est égale à la consommation de chaleur pour le chauffage et la ventilation pendant la saison de chauffage Qcr.

Figure. 4. Représentation de la durée de la charge thermique saisonnière

Dans le cas où la charge de chauffage ou de ventilation varie en fonction des heures de la journée ou des jours de la semaine, par exemple lorsque les entreprises industrielles passent au chauffage de secours en dehors des heures de travail ou que la ventilation des entreprises les courbes de consommation de chaleur sont tracées sur le graphique: une (généralement une ligne continue) basée sur la consommation de chaleur hebdomadaire moyenne à une température extérieure donnée pour le chauffage et la ventilation; deux (généralement en tirets) en fonction des charges de chauffage et de ventilation maximales et minimales à la même température extérieure tH.

Une telle construction est représentée sur la Fig. cinq.

Figure. 5. Graphique intégral de la charge totale de la zone

et

—
Q
= f (tн);
b
- graphique de la durée de la charge thermique; 1 - charge totale hebdomadaire moyenne;
2
- charge totale horaire maximale;
3
- charge totale horaire minimum

La consommation de chaleur annuelle pour le chauffage peut être calculée avec une petite erreur sans prendre en compte avec précision la répétabilité des températures de l'air extérieur pour la saison de chauffage, en prenant la consommation de chaleur moyenne pour le chauffage pour la saison égale à 50% de la consommation de chaleur pour le chauffage à la température extérieure de conception tmais.

Si la consommation de chaleur annuelle pour le chauffage est connue, alors, connaissant la durée de la saison de chauffage, il est facile de déterminer la consommation de chaleur moyenne. La consommation maximale de chaleur pour le chauffage peut être prise pour des calculs approximatifs égale à deux fois la consommation moyenne.

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Consommation d'eau dans le système de chauffage - comptez les chiffres

Dans l'article, nous donnerons une réponse à la question: comment calculer correctement la quantité d'eau dans le système de chauffage. C'est un paramètre très important.

Il est nécessaire pour deux raisons:

Alors, tout d'abord.

Caractéristiques de la sélection d'une pompe de circulation

La pompe est sélectionnée selon deux critères:

Avec la pression, tout est plus ou moins clair - c'est la hauteur à laquelle le liquide doit être élevé et est mesurée du point le plus bas au point le plus élevé ou à la pompe suivante, s'il y en a plus d'une dans le projet.

Volume du vase d'expansion

Tout le monde sait qu'un liquide a tendance à augmenter de volume lorsqu'il est chauffé. Pour que le système de chauffage ne ressemble pas à une bombe et ne coule pas le long de toutes les coutures, il y a un vase d'expansion dans lequel l'eau déplacée du système est collectée.

Quel volume un réservoir doit-il être acheté ou fabriqué?

C'est simple, connaître les caractéristiques physiques de l'eau.

Le volume calculé de liquide de refroidissement dans le système est multiplié par 0,08. Par exemple, pour un liquide de refroidissement de 100 litres, le vase d'expansion aura un volume de 8 litres.

Parlons plus en détail de la quantité de liquide pompé

La consommation d'eau du système de chauffage est calculée à l'aide de la formule:

G = Q / (c * (t2 - t1)), où:

• G - consommation d'eau dans le système de chauffage, kg / sec;
• Q est la quantité de chaleur qui compense la perte de chaleur, W;
• c est la capacité calorifique spécifique de l'eau, cette valeur est connue et est égale à 4200 J / kg * ᵒС (notez que tous les autres caloporteurs ont des performances moins bonnes que l'eau);
• t2 est la température du liquide de refroidissement entrant dans le système, ᵒС;
• t1 est la température du liquide de refroidissement à la sortie du système, ᵒС;

Recommandation! Pour une vie confortable, la température delta du caloporteur à l'entrée doit être de 7 à 15 degrés. La température du sol dans le système «plancher chaud» ne doit pas dépasser 29

ᵒ
C. Par conséquent, vous devrez déterminer par vous-même quel type de chauffage sera installé dans la maison: s'il y aura des piles, un "plancher chaud" ou une combinaison de plusieurs types.
Le résultat de cette formule donnera le débit du liquide de refroidissement par seconde de temps pour reconstituer la perte de chaleur, puis cet indicateur est converti en heures.

Conseils! Très probablement, la température pendant le fonctionnement variera en fonction des circonstances et de la saison, il est donc préférable d'ajouter immédiatement 30% du stock à cet indicateur.

Considérez l'indicateur de la quantité de chaleur estimée nécessaire pour compenser les pertes de chaleur.

C'est peut-être le critère le plus difficile et le plus important qui nécessite des connaissances en ingénierie, qui doivent être abordées de manière responsable.

S'il s'agit d'une maison privée, l'indicateur peut varier de 10 à 15 W / m² (ces indicateurs sont typiques pour les «maisons passives») à 200 W / m² ou plus (s'il s'agit d'un mur mince avec une isolation insuffisante ou insuffisante) .

Dans la pratique, les organisations de la construction et du commerce prennent comme base l'indicateur de perte de chaleur - 100 W / m².

Recommandation: calculer cet indicateur pour une maison spécifique dans laquelle le système de chauffage sera installé ou reconstruit.

Pour cela, des calculateurs de perte de chaleur sont utilisés, tandis que les pertes pour les murs, les toits, les fenêtres et les planchers sont considérées séparément.

Ces données permettront de savoir quelle quantité de chaleur est physiquement cédée par la maison à l'environnement dans une région particulière avec ses propres régimes climatiques.

Conseils

Le chiffre calculé des pertes est multiplié par la superficie de la maison, puis remplacé dans la formule de consommation d'eau.

Il est maintenant nécessaire de traiter une question telle que la consommation d'eau dans le système de chauffage d'un immeuble à appartements.

Caractéristiques des calculs pour un immeuble d'habitation

Il existe deux options pour organiser le chauffage d'un immeuble à appartements:

Une caractéristique de la première option est que le projet est réalisé sans tenir compte des souhaits personnels des résidents des appartements individuels.

Par exemple, si dans un appartement séparé, ils décident d'installer un système de «plancher chaud» et que la température d'entrée du liquide de refroidissement est de 70 à 90 degrés à une température admissible pour les tuyaux jusqu'à 60 ᵒС.

Ou, à l'inverse, au moment de décider d'avoir des sols chauds pour toute la maison, un sujet individuel peut se retrouver dans un appartement froid s'il installe des piles ordinaires.

Le calcul de la consommation d'eau dans le système de chauffage suit le même principe que pour une maison privée.

À propos: l'aménagement, l'exploitation et l'entretien d'une chaufferie commune sont 15 à 20% moins chers qu'un homologue individuel.

Parmi les avantages du chauffage individuel dans votre appartement, vous devez souligner le moment où vous pouvez monter le type de système de chauffage que vous considérez comme prioritaire pour vous-même.

Lors du calcul de la consommation d'eau, ajoutez 10% pour l'énergie thermique, qui sera dirigée vers le chauffage des escaliers et autres ouvrages d'art.

La préparation préalable de l'eau pour le futur système de chauffage est d'une grande importance. Cela dépend de l'efficacité de l'échange thermique. Bien sûr, la distillation serait idéale, mais nous ne vivons pas dans un monde idéal.

Bien que, aujourd'hui, beaucoup utilisent de l'eau distillée pour se chauffer. Lisez à ce sujet dans l'article.

Remarque

En fait, l'indicateur de la dureté de l'eau devrait être de 7 à 10 mg-eq / 1l. Si cet indicateur est plus élevé, cela signifie qu'un adoucissement de l'eau dans le système de chauffage est nécessaire. Sinon, le processus de précipitation des sels de magnésium et de calcium sous forme de tartre se produit, ce qui entraînera une usure rapide des composants du système.

Le moyen le plus abordable d'adoucir l'eau est l'ébullition, mais, bien sûr, ce n'est pas une panacée et ne résout pas complètement le problème.

Vous pouvez utiliser des adoucisseurs magnétiques. Il s'agit d'une approche assez abordable et démocratique, mais elle fonctionne lorsqu'elle est chauffée à pas plus de 70 degrés.

Il existe un principe d'adoucissement de l'eau, dit filtres inhibiteurs, basé sur plusieurs réactifs. Leur tâche est de purifier l'eau de la chaux, du carbonate de sodium et de l'hydroxyde de sodium.

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Corrigez les calculs et passez une bonne journée!

Méthode de calcul thermique

Données requises

Avant de calculer l'énergie thermique pour le chauffage, il est demandé de collecter des informations sur le bâtiment dans lequel le réseau climatique doit être installé.

Cela vous sera utile:

1. Projet d'une maison future ou existante... Il doit contenir les dimensions géométriques des pièces et les dimensions extérieures du bâtiment. De plus, la taille et le nombre d'ouvertures de fenêtres et de portes vous seront utiles.

1. Conditions climatiques de la zone où se trouve la maison... Vous devez clarifier la durée de la saison de chauffage, l'orientation de la maison par rapport aux points cardinaux, les températures quotidiennes et mensuelles moyennes et d'autres informations similaires.
2. Matériau du mur et isolation... Cela dépend de la quantité d'énergie thermique qui sera dissipée de manière improductive à travers les différents éléments du bâtiment.
3. Construction et matériaux du sol et du plafond... Ces surfaces sont généralement une circonstance de forte perte de chaleur. Si tel est le cas, il est conseillé d'isoler le revêtement de sol et le grenier, après quoi la puissance du système de chauffage doit être calculée à nouveau.

Formule de calcul de la puissance thermique du réseau climatique

Pour tous les calculs d'ingénierie, vous aurez besoin de plus d'une formule de calcul de chauffage. Parce que, comme mentionné dans les sections précédentes, il existe de nombreuses caractéristiques importantes à établir pour le système de chauffage.

Noter! à diriger très chuchotement pour faire un calcul: le chauffage, comme l'approvisionnement en eau ou l'assainissement, sont des réseaux climatiques assez complexes et coûteux. Si des erreurs ont été commises dans la conception, une modernisation sera nécessaire pendant la construction. Et le prix de tels événements de temps en temps se traduit par un montant assez important.

Le paramètre le plus grave dans le calcul est la puissance de la chaudière de chauffage, car c'est lui qui joue le rôle d'élément central du réseau climatique. Pour cela, la formule suivante est utilisée:

Mkotla = Thouse * 20%, où:

• Tdoma - le besoin d'énergie thermique dans la maison où le chauffage est installé
• 20% est un coefficient qui prend en compte les événements imprévus. Ceux-ci incluent la chute de pression dans le réseau principal de gaz, les fortes gelées, les pertes de chaleur non comptabilisées lors de l'ouverture des portes et des fenêtres, et d'autres facteurs.

Détermination de la perte de chaleur

Afin de calculer le besoin d'énergie thermique à la maison, vous devez connaître la quantité de perte de chaleur qui se produit à travers les murs, le sol et le plafond. Pour ce faire, il est possible d'utiliser le tableau dans lequel la conductivité thermique des différents matériaux est indiquée.

Mais, pour connaître correctement les pertes de chaleur et calculer la puissance de la chaudière, il n'y aura pas assez pour connaître la conductivité thermique des matériaux.

Il est également nécessaire d'inclure certaines modifications dans la formule de calcul:

1. Construction et matériau des vitrages utilisés:

• fenêtres en bois simples - 1,27,
• blocs de fenêtre métal-plastique à double vitrage 1,
• cadres de fenêtres en polymère avec triple vitrage 0.85.

  

1. Zone de vitrage de la maison. Tout est simple ici. Plus le rapport entre la surface des fenêtres et la surface du sol est élevé, plus la perte de chaleur du bâtiment est importante. Pour les calculs, il est possible de prendre les coefficients suivants:

1. Température moyenne quotidienne de l'air extérieur. Cette correction doit également être prise en compte, car à des valeurs trop faibles, le coefficient de perte de chaleur à travers les murs et les fenêtres augmente. Les valeurs suivantes sont acceptées pour les calculs:

1. Nombre de murs extérieurs. Si la pièce est située dans une maison, un seul mur entre en contact avec l'air extérieur - celui où se trouve la fenêtre. Mais les pièces d'angle ou les pièces de petits bâtiments peuvent avoir deux, trois et quatre murs extérieurs. Dans ce cas, les facteurs de correction suivants doivent être pris en compte:

• une pièce - 1,
• deux pièces - 1.2,
• trois pièces - 1,22,
• quatre pièces - 1.33

1. Nombre d'étages. Comme par le passé, le nombre d'étages et / ou la présence d'un grenier influe sur les déperditions de chaleur. Dans ce cas, il est nécessaire de prendre les valeurs suivantes pour les corrections:

• la présence de plusieurs étages - 0,82,
• toit isolé ou plancher du grenier - 0,91,
• plafond non isolé - 1.

1. Distance entre les murs et le plafond. Comme nous le savons, la hauteur énorme des plafonds augmente la quantité de la pièce, par conséquent, il faut dépenser plus de chaleur pour la chauffer. Les coefficients dans ce cas sont utilisés comme suit:

Afin de calculer le chauffage, vous devez multiplier tous les coefficients ci-dessus et découvrir Tdomapo en utilisant la formule suivante:

Tdoma = Pud * Knespecialized * S, où:

• Pud - perte de chaleur spécifique (dans la plupart des cas, 100 W / m2)
• Non spécialisé - correction non spécialisée, obtenue en multipliant tous les coefficients ci-dessus,
• S - zone de construction de logements.

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. C'est-à-dire que le caloporteur en mouvement à travers un tuyau d'une certaine longueur perd sa tête.

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:

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 du volume du système de chauffage.

Conseils

Calculer avec une calculatrice est très simple. Il est nécessaire de saisir dans le tableau quelques 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 de chauffage de la pièce.

Les principaux types de liquides de refroidissement

Il existe quatre principaux types de fluides utilisés pour remplir les systèmes de chauffage:

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.

Caloporteur dans le système de chauffage: calcul du volume, du débit, de l'injection et plus

Afin d'avoir une idée du chauffage correct d'une maison individuelle, vous devez vous plonger dans les concepts de base. Considérez les processus de circulation du liquide de refroidissement dans les systèmes de chauffage. Vous apprendrez à bien organiser la circulation du liquide de refroidissement dans le système. Il est recommandé de regarder la vidéo explicative ci-dessous pour une présentation plus approfondie et plus réfléchie du sujet d'étude.

Calcul du liquide de refroidissement dans le système de chauffage ↑

Le volume de liquide de refroidissement dans les systèmes de chauffage nécessite un calcul précis.

Le calcul du volume de liquide de refroidissement requis dans le système de chauffage est le plus souvent effectué au moment du remplacement ou de la reconstruction de l'ensemble du système. La méthode la plus simple consisterait simplement à utiliser les tableaux de calcul appropriés. Ils sont faciles à trouver dans les ouvrages de référence thématiques. Selon les informations de base, il contient:

• dans la section du radiateur en aluminium (batterie) 0,45 l de liquide de refroidissement;
• dans la section du radiateur en fonte 1 / 1,75 litre;
• mètre courant de tuyau 15 mm / 32 mm 0,177 / 0,8 litre.

Des calculs sont également nécessaires lors de l'installation des pompes dites d'appoint et d'un vase d'expansion. Dans ce cas, afin de déterminer le volume total de l'ensemble du système, il est nécessaire d'additionner le volume total des appareils de chauffage (batteries, radiateurs), ainsi que la chaudière et les canalisations. La formule de calcul est la suivante:

V = (VS x E) / d, où d est un indicateur de l'efficacité du vase d'expansion installé; E représente le coefficient de dilatation du liquide (exprimé en pourcentage), VS est égal au volume du système, qui comprend tous les éléments: échangeurs de chaleur, chaudière, tuyaux, également radiateurs; V est le volume du vase d'expansion.

Concernant le coefficient de dilatation du liquide. Cet indicateur peut avoir deux valeurs, selon le type de système.Si le caloporteur est de l'eau, pour le calcul sa valeur est de 4%. Dans le cas de l'éthylène glycol, par exemple, le coefficient de dilatation est pris égal à 4,4%.

Il existe une autre option, assez courante, quoique moins précise, pour évaluer le volume de liquide de refroidissement dans le système. C'est ainsi que les indicateurs de puissance sont utilisés - pour un calcul approximatif, il vous suffit de connaître la puissance du système de chauffage. On suppose que 1 kW = 15 litres de liquide.

Une évaluation approfondie du volume des appareils de chauffage, y compris la chaudière et les canalisations, n'est pas requise. Considérons cela avec un exemple spécifique. Par exemple, la capacité de chauffage d'une maison particulière était de 75 kW.

Dans ce cas, le volume total du système est déduit par la formule: VS = 75 x 15 et sera égal à 1125 litres.

Il convient également de garder à l'esprit que l'utilisation de divers types d'éléments supplémentaires du système de chauffage (qu'il s'agisse de tuyaux ou de radiateurs) réduit en quelque sorte le volume total du système. Des informations complètes sur ce problème se trouvent dans la documentation technique correspondante du fabricant de certains éléments.

Vidéo utile: circulation du liquide de refroidissement dans les systèmes de chauffage ↑

Injection d'agent de chauffage dans l'installation de chauffage ↑

Après avoir décidé des indicateurs du volume du système, l'essentiel doit être compris: comment le liquide de refroidissement est pompé dans le système de chauffage de type fermé.

Il existe deux options:

En cours de pompage, vous devez suivre les lectures du manomètre, sans oublier que les bouches d'aération des radiateurs de chauffage (batteries) doivent être ouvertes sans faute.

Débit d'agent de chauffage dans l'installation de chauffage ↑

Le débit dans le système caloporteur signifie la quantité massique du caloporteur (kg / s) destiné à fournir la quantité de chaleur requise à la pièce chauffée.

Le calcul du caloporteur dans le système de chauffage est déterminé comme le quotient de la division de la demande de chaleur calculée (W) de la ou des pièces par le transfert de chaleur de 1 kg de caloporteur pour le chauffage (J / kg).

Le débit du fluide caloporteur dans le système pendant la saison de chauffage dans les systèmes de chauffage central verticaux change, car ils sont régulés (cela est particulièrement vrai pour la circulation gravitationnelle du fluide caloporteur. En pratique, dans les calculs, le débit du le fluide de chauffage est généralement mesuré en kg / h.

Autres méthodes de calcul de la quantité de chaleur

Il est possible de calculer la quantité de chaleur entrant dans le système de chauffage par d'autres moyens.

La formule de calcul du chauffage dans ce cas peut différer légèrement de ce qui précède et avoir deux options:

1. Q = ((V1 * (T1 - T2)) + (V1 - V2) * (T2 - T)) / 1000.
2. Q = ((V2 * (T1 - T2)) + (V1 - V2) * (T1 - T)) / 1000.

Toutes les valeurs de variable dans ces formules sont les mêmes qu'auparavant.

Sur cette base, il est prudent de dire que le calcul des kilowatts de chauffage peut être effectué vous-même. Cependant, n'oubliez pas de consulter les organisations spéciales chargées de fournir du chauffage aux habitations, car leurs principes et leur système de règlement peuvent être complètement différents et consister en un ensemble de mesures complètement différent.

Après avoir décidé de concevoir un système dit de "plancher chaud" dans une maison privée, vous devez être préparé au fait que la procédure de calcul de la quantité de chaleur sera beaucoup plus compliquée, car dans ce cas, vous devez prendre en compte non seulement les caractéristiques du circuit de chauffage, mais également les paramètres du réseau électrique à partir duquel le sol sera chauffé. Dans le même temps, les organisations responsables du contrôle de ces travaux d'installation seront complètement différentes.

De nombreux propriétaires sont souvent confrontés au problème de la conversion du nombre requis de kilocalories en kilowatts, ce qui est causé par l'utilisation d'unités de mesure dans de nombreuses aides auxiliaires du système international appelé «C». Ici, vous devez vous rappeler que le coefficient de conversion des kilocalories en kilowatts sera de 850, c'est-à-dire qu'en termes plus simples, 1 kW équivaut à 850 kcal. Cette procédure de calcul est beaucoup plus facile, car il ne sera pas difficile de calculer la quantité requise de giga calories - le préfixe «giga» signifie «million», par conséquent, 1 giga calorie équivaut à 1 million de calories.

Afin d'éviter les erreurs de calcul, il est important de se rappeler que tous les compteurs de chaleur modernes comportent des erreurs, souvent dans des limites acceptables. Le calcul d'une telle erreur peut également être effectué indépendamment à l'aide de la formule suivante: R = (V1 - V2) / (V1 + V2) * 100, où R est l'erreur du compteur de chauffage général de la maison

V1 et V2 sont les paramètres du débit d'eau dans le système déjà mentionnés ci-dessus, et 100 est le coefficient responsable de la conversion de la valeur obtenue en pourcentage. Conformément aux normes opérationnelles, l'erreur maximale tolérée peut être de 2%, mais ce chiffre dans les appareils modernes ne dépasse généralement pas 1%.