Calcolo indipendente del carico termico per il riscaldamento: indicatori orari e annuali

Selezione di una pompa di circolazione per l'impianto di riscaldamento. Parte 2

La pompa di circolazione è selezionata per due caratteristiche principali:

• G * - consumo, espresso in m3 / h;
• H è la testa, espressa in m.

* I produttori di apparecchiature di pompaggio utilizzano la lettera Q per registrare la portata del mezzo di riscaldamento.I produttori di valvole, ad esempio, Danfoss utilizza la lettera G per calcolare la portata.

Nella pratica domestica, viene utilizzata anche questa lettera.

Pertanto, nell'ambito delle spiegazioni di questo articolo, utilizzeremo anche la lettera G, ma in altri articoli, andando direttamente all'analisi del programma di funzionamento della pompa, utilizzeremo comunque la lettera Q per la portata.

Determinazione della portata (G, m3 / h) del vettore di calore nella scelta di una pompa

Il punto di partenza per la scelta di una pompa è la quantità di calore che la casa perde. Come scoprirlo? Per fare ciò, è necessario calcolare la perdita di calore.

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Si tratta di un calcolo ingegneristico complesso che richiede la conoscenza di molti componenti. Pertanto, nell'ambito di questo articolo, ometteremo questa spiegazione e prenderemo una delle tecniche comuni (ma tutt'altro che accurate) utilizzate da molte aziende di installazione come base per la quantità di perdita di calore.

La sua essenza risiede in un certo tasso di perdita medio per 1 m2.

Questo valore è arbitrario e ammonta a 100 W / m2 (se la casa o la stanza ha muri di mattoni non isolati, e anche uno spessore insufficiente, la quantità di calore persa dalla stanza sarà molto maggiore.

Nota

Al contrario, se l'involucro dell'edificio è realizzato con materiali moderni e ha un buon isolamento termico, la perdita di calore sarà ridotta e può essere di 90 o 80 W / m2).

Quindi, supponiamo che tu abbia una casa di 120 o 200 m2. Quindi la quantità di dispersione termica concordata da noi per l'intera casa sarà:

120 * 100 = 12000 W o 12 kW.

Cosa c'entra questo con la pompa? Il più diretto.

Il processo di perdita di calore in casa si verifica costantemente, il che significa che il processo di riscaldamento dei locali (compensazione della perdita di calore) deve continuare costantemente.

Immagina di non avere pompa, né tubazioni. Come risolveresti questo problema?

Per compensare la perdita di calore, dovresti bruciare un qualche tipo di combustibile in una stanza riscaldata, ad esempio la legna da ardere, cosa che, in linea di principio, le persone fanno da migliaia di anni.

Ma hai deciso di rinunciare alla legna e usare l'acqua per riscaldare la casa. Cosa dovresti fare? Dovresti prendere un secchio (i), versarvi dell'acqua e scaldarla sul fuoco o sul fornello a gas fino al punto di ebollizione.

Dopodiché, prendi i secchi e portali nella stanza, dove l'acqua darebbe il suo calore alla stanza. Quindi prendi altri secchi d'acqua e rimettili sul fuoco o sul fornello a gas per riscaldare l'acqua, quindi portali nella stanza al posto del primo.

E così via all'infinito.

Oggi la pompa fa il lavoro per te. Costringe l'acqua a spostarsi verso il dispositivo, dove si riscalda (caldaia), quindi, per trasferire il calore immagazzinato nell'acqua attraverso le tubazioni, lo indirizza verso dispositivi di riscaldamento per compensare le perdite di calore nella stanza.

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La domanda sorge spontanea: quanta acqua è necessaria per unità di tempo, riscaldata a una determinata temperatura, per compensare la perdita di calore in casa?

Come calcolarlo?

Per fare ciò, è necessario conoscere diversi valori:

• la quantità di calore necessaria per compensare le perdite di calore (in questo articolo abbiamo preso una casa con una superficie di 120 m2 con una perdita di calore di 12.000 W come base)
• capacità termica specifica dell'acqua pari a 4200 J / kg * оС;
• la differenza tra la temperatura iniziale t1 (temperatura di ritorno) e la temperatura finale t2 (temperatura di mandata) alla quale viene riscaldato il liquido di raffreddamento (questa differenza è indicata come ΔT e nell'ingegneria termica per il calcolo degli impianti di riscaldamento a radiatori è determinata a 15-20 ° C ).

Questi valori devono essere sostituiti nella formula:

G = Q / (c * (t2 - t1)), dove

G - consumo d'acqua richiesto nell'impianto di riscaldamento, kg / sec. (Questo parametro dovrebbe essere fornito dalla pompa. Se si acquista una pompa con una portata inferiore, allora non sarà in grado di fornire la quantità di acqua necessaria per compensare le perdite di calore; se si prende una pompa con una portata sovrastimata , ciò comporterà una diminuzione della sua efficienza, un consumo eccessivo di elettricità e costi iniziali elevati);

Q è la quantità di calore W richiesta per compensare la perdita di calore;

t2 è la temperatura finale alla quale è necessario riscaldare l'acqua (normalmente 75, 80 o 90 ° C);

t1 - temperatura iniziale (temperatura del liquido di raffreddamento raffreddato di 15-20 ° C);

c - capacità termica specifica dell'acqua, pari a 4200 J / kg * оС.

Sostituisci i valori noti nella formula e ottieni:

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

Una tale portata del refrigerante in un secondo è necessaria per compensare le perdite di calore della vostra casa con una superficie di 120 m2.

Importante

In pratica si utilizza una portata d'acqua spostata entro 1 ora. In questo caso la formula, dopo aver subito alcune trasformazioni, assume la seguente forma:

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

o

G = 0,86 * Q / ΔT, dove

ΔT è la differenza di temperatura tra mandata e ritorno (come abbiamo già visto sopra, ΔT è un valore noto che è stato inizialmente incluso nel calcolo).

Quindi, per quanto complicato, a prima vista, le spiegazioni per la selezione di una pompa possono sembrare, data una quantità così importante come la portata, il calcolo stesso e, quindi, la selezione con questo parametro è abbastanza semplice.

Tutto si riduce alla sostituzione di valori noti in una semplice formula. Questa formula può essere "martellata" in Excel e utilizzare questo file come una calcolatrice rapida.

Facciamo un pò di pratica!

Compito: è necessario calcolare la portata del liquido di raffreddamento per una casa con una superficie di 490 m2.

Decisione:

Q (quantità di dispersione termica) = 490 * 100 = 49000 W = 49 kW.

Il regime di temperatura di progetto tra mandata e ritorno è impostato come segue: temperatura di mandata - 80 ° C, temperatura di ritorno - 60 ° C (altrimenti la registrazione viene effettuata come 80/60 ° C).

Pertanto, ΔT = 80-60 = 20 ° C.

Ora sostituiamo tutti i valori nella formula:

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

Come utilizzare tutto questo direttamente nella scelta di una pompa, imparerai nella parte finale di questa serie di articoli. Ora parliamo della seconda caratteristica importante: la pressione. Leggi di più

Parte 1; Parte 2; Parte 3; Parte 4.

Calcoli specifici

Diciamo che devi fare un calcolo per una famiglia con un'area di 150 mq. Se assumiamo che 100 watt di calore vengono persi per 1 metro quadrato, otteniamo: 150x100 = 15 kW di dispersione termica.

Come si confronta questo valore con una pompa di circolazione? Con le perdite di calore, c'è un consumo costante di energia termica. Per mantenere la temperatura nella stanza, è necessaria più energia che compensarla.

Per calcolare una pompa di circolazione per un sistema di riscaldamento, dovresti capire quali funzioni ha. Questo dispositivo esegue le seguenti attività:

• creare una pressione dell'acqua sufficiente a vincere la resistenza idraulica dei componenti del sistema;
• pompare attraverso tubi e radiatori un tale volume di acqua calda necessario per riscaldare efficacemente la casa.

Cioè, affinché il sistema funzioni, è necessario regolare l'energia termica del radiatore. E questa funzione viene eseguita da una pompa di circolazione. È lui che stimola la fornitura di refrigerante ai dispositivi di riscaldamento.

Il prossimo compito: quanta acqua, riscaldata alla temperatura richiesta, deve essere fornita ai radiatori in un certo periodo di tempo, compensando tutte le perdite di calore? La risposta è espressa nella quantità di vettore di calore pompato per unità di tempo. Questa sarà chiamata la potenza che ha la pompa di circolazione. E viceversa: è possibile determinare la portata approssimativa del liquido di raffreddamento dalla potenza della pompa.

I dati necessari per questo:

• La quantità di energia termica richiesta per compensare la perdita di calore. Per questa famiglia con una superficie di 150 mq. metri questa cifra è di 15 kW.
• La capacità termica specifica dell'acqua, che funge da vettore di calore, è di 4200 J per 1 chilogrammo di acqua, per ogni grado di temperatura.
• Delta di temperatura tra l'acqua in mandata dalla caldaia e nell'ultimo tratto di tubazione in ritorno.

Si ritiene che in condizioni normali quest'ultimo valore non superi i 20 gradi. In media, prendono 15 gradi.

La formula per il calcolo della pompa è la seguente: G / (cx (T1-T2)) = Q

• Q è il consumo del vettore di calore nell'impianto di riscaldamento. Alla pompa di circolazione ai dispositivi di riscaldamento deve essere fornito così tanto liquido a una certa temperatura per unità di tempo in modo che le perdite di calore siano compensate. Non è pratico acquistare un dispositivo che abbia più potenza. Ciò porterà solo a un aumento del consumo di elettricità.
• G - perdita di calore a casa;
• T2 è la temperatura del liquido di raffreddamento che fuoriesce dallo scambiatore di calore della caldaia. Questo è esattamente il livello di temperatura necessario per riscaldare la stanza (circa 80 gradi);
• T1 è la temperatura del liquido di raffreddamento nella tubazione di ritorno all'ingresso della caldaia (il più delle volte 60 gradi);
• c è il calore specifico dell'acqua (4200 Joule per kg).

Se calcolato utilizzando la formula specificata, la cifra è 2,4 kg / s.

Ora è necessario tradurre questo indicatore nella lingua dei produttori di pompe di circolazione.

1 chilogrammo di acqua corrisponde a 1 decimetro cubo. Un metro cubo è uguale a 1000 decimetri cubi.

Si scopre che la pompa pompa l'acqua nel seguente volume al secondo:

• 2,4 / 1000 = 0,0024 metri cubi m.

Successivamente, devi convertire i secondi in ore:

• 0.0024x3600 = 8.64 metri cubi m / h.

Determinazione delle portate stimate del liquido di raffreddamento

Il consumo stimato di acqua di riscaldamento per l'impianto di riscaldamento (t / h) collegato secondo uno schema dipendente può essere determinato dalla formula:

Figura 346. Consumo stimato di acqua di riscaldamento per CO

• dove Qо.р. è il carico stimato sull'impianto di riscaldamento, Gcal / h;
• τ1.p. è la temperatura dell'acqua nella tubazione di alimentazione della rete di riscaldamento alla temperatura di progetto dell'aria esterna per la progettazione del riscaldamento, ° С;
• τ2.r.- la temperatura dell'acqua nel tubo di ritorno dell'impianto di riscaldamento alla temperatura di progetto dell'aria esterna per la progettazione del riscaldamento, ° С;

Il consumo di acqua stimato nell'impianto di riscaldamento è determinato dall'espressione:

Figura 347. Consumo di acqua stimato nell'impianto di riscaldamento

• τ3.r.- la temperatura dell'acqua nel tubo di alimentazione dell'impianto di riscaldamento alla temperatura di progetto dell'aria esterna per la progettazione del riscaldamento, ° С;

Portata relativa dell'acqua di riscaldamento Grel. per l'impianto di riscaldamento:

Figura 348. Portata relativa dell'acqua di riscaldamento per CO

• dove Gc. è il valore corrente del consumo di rete per l'impianto di riscaldamento, t / h.

Consumo di calore relativo Qrel. per l'impianto di riscaldamento:

Figura 349. Consumo di calore relativo per CO

• dove Qо.- valore corrente del consumo di calore per l'impianto di riscaldamento, Gcal / h
• dove Qо.р. è il valore calcolato del consumo di calore per l'impianto di riscaldamento, Gcal / h

Portata stimata dell'agente di riscaldamento nell'impianto di riscaldamento collegato secondo uno schema indipendente:

Figura 350. Consumo stimato di CO secondo uno schema indipendente

• dove: t1.р, t2.р. - la temperatura calcolata del vettore di calore riscaldato (secondo circuito), rispettivamente, all'uscita e all'ingresso dello scambiatore di calore, ºС;

La portata stimata del liquido di raffreddamento nel sistema di ventilazione è determinata dalla formula:

Figura 351. Portata stimata per SV

• dove: Qv.r.- il carico stimato sul sistema di ventilazione, Gcal / h;
• τ2.w.r.- la temperatura stimata dell'acqua di riscaldamento dopo la batteria di riscaldamento del sistema di ventilazione, ºС

La portata stimata del refrigerante per il sistema di fornitura di acqua calda (ACS) per sistemi di fornitura di calore aperti è determinata dalla formula:

Figura 352. Portata stimata per sistemi ACS aperti

Consumo di acqua per la fornitura di acqua calda dalla tubazione di alimentazione della rete di riscaldamento:

Figura 353. Flusso ACS dalla fornitura

• dove: β è la frazione di acqua prelevata dalla condotta di alimentazione, determinata dalla formula:Figura 354.Quota di prelievo idrico dalla fornitura

Consumo di acqua per la fornitura di acqua calda dal tubo di ritorno della rete di riscaldamento:

Figura 355. Flusso ACS dal ritorno

Portata stimata dell'agente di riscaldamento (acqua di riscaldamento) per il sistema ACS per sistemi di fornitura di calore chiusi con un circuito parallelo per il collegamento di riscaldatori al sistema di fornitura di acqua calda:

Figura 356. Portata per circuito ACS 1 in circuito parallelo

• dove: τ1.i. è la temperatura dell'acqua di alimentazione nella tubazione di alimentazione al punto di interruzione del grafico della temperatura, ºС;
• τ2.t.i. è la temperatura dell'acqua di alimentazione dopo il riscaldatore al punto di rottura del grafico della temperatura (presa = 30 ºС);

Carico ACS stimato

Con serbatoi batteria

Figura 357.

In assenza di serbatoi batteria

Figura 358.

Grafico della durata del carico termico

Per stabilire una modalità di funzionamento economica delle apparecchiature di riscaldamento, per selezionare i parametri più ottimali del liquido di raffreddamento, è necessario conoscere la durata del funzionamento del sistema di fornitura di calore in varie modalità durante tutto l'anno. A tale scopo vengono costruiti grafici della durata del carico termico (grafici Rossander).

Il metodo per tracciare la durata del carico termico stagionale è mostrato in Fig. 4. La costruzione viene eseguita in quattro quadranti. Nel quadrante in alto a sinistra, i grafici sono tracciati a seconda della temperatura esterna. tH,

riscaldamento carico termico
Q,
ventilazione
QB
e il carico stagionale totale
(Q +
n durante il periodo di riscaldamento delle temperature esterne tn uguali o inferiori a questa temperatura.

Nel quadrante in basso a destra, viene tracciata una linea retta con un angolo di 45 ° rispetto agli assi verticale e orizzontale, utilizzata per trasferire i valori di scala P

dal quadrante inferiore sinistro al quadrante superiore destro. La durata del carico termico 5 viene tracciata per diverse temperature esterne
tn
dai punti di intersezione delle linee tratteggiate che determinano il carico termico e la durata dei carichi fermi pari o superiore a questo

Area sotto la curva 5

la durata del carico termico è pari al consumo di calore per riscaldamento e ventilazione durante la stagione di riscaldamento Qs.

Fico. 4. Tracciare la durata del carico termico stagionale

Nel caso in cui il carico di riscaldamento o ventilazione cambi in base alle ore del giorno o ai giorni della settimana, ad esempio, quando le imprese industriali passano al riscaldamento in standby durante le ore non lavorative o la ventilazione delle imprese industriali non funziona 24 ore su 24, tre le curve di consumo di calore sono tracciate sul grafico: una (solitamente una linea continua) basata sul consumo medio settimanale di calore ad una data temperatura esterna per riscaldamento e ventilazione; due (solitamente tratteggiate) in base ai carichi massimi e minimi di riscaldamento e ventilazione alla stessa temperatura esterna tH.

Una tale costruzione è mostrata in Fig. cinque.

Fico. 5. Grafico integrale del carico totale dell'area

ma

—
Q
= f (tн);
b
- grafico della durata del carico termico; 1 - carico totale settimanale medio;
2
- carico totale orario massimo;
3
- carico totale orario minimo

Il consumo annuo di calore per il riscaldamento può essere calcolato con un piccolo errore senza tenere conto con precisione della ripetibilità delle temperature dell'aria esterna per la stagione di riscaldamento, considerando il consumo medio di calore per il riscaldamento per la stagione pari al 50% del consumo di calore per il riscaldamento alla temperatura esterna di progetto tma.

Se si conosce il consumo annuo di calore per il riscaldamento, conoscendo la durata della stagione di riscaldamento, è facile determinare il consumo medio di calore. Il consumo massimo di calore per riscaldamento può essere preso per calcoli approssimativi pari al doppio del consumo medio.

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Consumo di acqua nel sistema di riscaldamento: conta i numeri

Nell'articolo, daremo una risposta alla domanda: come calcolare correttamente la quantità di acqua nell'impianto di riscaldamento. Questo è un parametro molto importante.

È necessario per due motivi:

Quindi, per prima cosa.

Caratteristiche della selezione di una pompa di circolazione

La pompa viene selezionata in base a due criteri:

Con la pressione, tutto è più o meno chiaro: questa è l'altezza alla quale il liquido deve essere sollevato e viene misurata dal punto più basso a quello più alto o alla pompa successiva, nel caso in cui ce ne sia più di una nel progetto.

Volume del vaso di espansione

Tutti sanno che un liquido tende ad aumentare di volume se riscaldato. Affinché il sistema di riscaldamento non sembri una bomba e non scorra lungo tutte le giunture, c'è un serbatoio di espansione in cui viene raccolta l'acqua spostata dal sistema.

Quale volume dovrebbe essere acquistato o prodotto un serbatoio?

È semplice, conoscere le caratteristiche fisiche dell'acqua.

Il volume calcolato del liquido di raffreddamento nel sistema viene moltiplicato per 0,08. Ad esempio, per un refrigerante da 100 litri, il serbatoio di espansione avrà un volume di 8 litri.

Parliamo più dettagliatamente della quantità di liquido pompato

Il consumo di acqua nell'impianto di riscaldamento viene calcolato utilizzando la formula:

G = Q / (c * (t2 - t1)), dove:

• G - consumo di acqua nell'impianto di riscaldamento, kg / sec;
• Q è la quantità di calore che compensa la perdita di calore, W;
• c è la capacità termica specifica dell'acqua, questo valore è noto ed è pari a 4200 J / kg * ᵒС (si noti che eventuali altri portatori di calore hanno prestazioni peggiori rispetto all'acqua);
• t2 è la temperatura del liquido di raffreddamento che entra nel sistema, ᵒС;
• t1 è la temperatura del liquido di raffreddamento all'uscita dal sistema, ᵒС;

Raccomandazione! Per una vita confortevole, la temperatura delta del portatore di calore all'ingresso dovrebbe essere di 7-15 gradi. La temperatura del pavimento nel sistema "pavimento caldo" non deve superare i 29

ᵒ
C. Pertanto, dovrai capire da solo quale tipo di riscaldamento verrà installato in casa: se ci saranno batterie, "pavimento caldo" o una combinazione di diversi tipi.
Il risultato di questa formula darà la portata del refrigerante al secondo di tempo per reintegrare la perdita di calore, quindi questo indicatore viene convertito in ore.

Consigli! Molto probabilmente, la temperatura durante il funzionamento sarà diversa a seconda delle circostanze e della stagione, quindi è meglio aggiungere subito il 30% dello stock a questo indicatore.

Considerare l'indicatore della quantità stimata di calore necessaria per compensare le perdite di calore.

Forse questo è il criterio più difficile e importante che richiede conoscenze ingegneristiche, che devono essere affrontate in modo responsabile.

Se si tratta di una casa privata, l'indicatore può variare da 10-15 W / m² (tali indicatori sono tipici delle "case passive") a 200 W / m² o più (se si tratta di una parete sottile senza isolamento o insufficiente) .

In pratica, le organizzazioni edili e commerciali prendono come base l'indicatore di perdita di calore - 100 W / m².

Raccomandazione: calcolare questo indicatore per una casa specifica in cui verrà installato o ricostruito l'impianto di riscaldamento.

Per questo, vengono utilizzati calcolatori della perdita di calore, mentre le perdite per pareti, tetti, finestre e pavimenti sono considerate separatamente.

Questi dati permetteranno di scoprire quanto calore viene fisicamente ceduto dalla casa all'ambiente in una particolare regione con i propri regimi climatici.

Consigli

La cifra calcolata delle perdite viene moltiplicata per l'area della casa e quindi sostituita nella formula per il consumo di acqua.

Ora è necessario affrontare una domanda come il consumo di acqua nel sistema di riscaldamento di un condominio.

Caratteristiche dei calcoli per un condominio

Esistono due opzioni per organizzare il riscaldamento di un condominio:

Una caratteristica della prima opzione è che il progetto viene realizzato senza tenere conto dei desideri personali dei residenti dei singoli appartamenti.

Ad esempio, se in un appartamento separato decidono di installare un sistema "pavimento caldo" e la temperatura di ingresso del liquido di raffreddamento è di 70-90 gradi a una temperatura consentita per tubi fino a 60 ᵒС.

Oppure, al contrario, quando si decide di avere pavimenti caldi per tutta la casa, un singolo soggetto può finire in un appartamento freddo se installa normali batterie.

Il calcolo del consumo di acqua nell'impianto di riscaldamento segue lo stesso principio di una casa privata.

A proposito: la sistemazione, il funzionamento e la manutenzione di un locale caldaia comune costa del 15-20% in meno rispetto a una singola controparte.

Tra i vantaggi del riscaldamento individuale nel tuo appartamento, devi evidenziare il momento in cui puoi montare il tipo di impianto di riscaldamento che consideri prioritario per te stesso.

Quando si calcola il consumo di acqua, aggiungere il 10% per l'energia termica, che sarà destinata al riscaldamento di scale e altre strutture ingegneristiche.

La preparazione preliminare dell'acqua per il futuro sistema di riscaldamento è di grande importanza. Dipende dall'efficienza dello scambio termico. Certo, la distillazione sarebbe l'ideale, ma non viviamo in un mondo ideale.

Tuttavia, molti oggi usano l'acqua distillata per il riscaldamento. Leggi questo nell'articolo.

Nota

Infatti l'indicatore della durezza dell'acqua dovrebbe essere 7-10 mg-eq / 1l. Se questo indicatore è più alto, significa che è necessario l'addolcimento dell'acqua nell'impianto di riscaldamento. Altrimenti, si verifica il processo di precipitazione di sali di magnesio e calcio sotto forma di incrostazioni, che porterà a una rapida usura dei componenti del sistema.

Il modo più economico per addolcire l'acqua è bollire, ma, ovviamente, questa non è una panacea e non risolve completamente il problema.

Puoi usare ammorbidenti magnetici. Questo è un approccio abbastanza economico e democratico, ma funziona se riscaldato a non più di 70 gradi.

Esiste un principio di addolcimento dell'acqua, i cosiddetti filtri inibitori, basato su diversi reagenti. Il loro compito è purificare l'acqua da calce, carbonato di sodio, idrossido di sodio.

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Correggi i calcoli e buona giornata!

Metodo di calcolo termico

Dati richiesti

Prima di calcolare l'energia termica per il riscaldamento, è necessario raccogliere informazioni sull'edificio in cui deve essere installata la rete climatica.

Ti sarà utile:

1. Progetto di una casa futura o esistente... Deve contenere le dimensioni geometriche dei locali e le dimensioni esterne dell'edificio. Inoltre, le dimensioni e il numero di aperture di finestre e porte saranno utili.

1. Condizioni climatiche della zona in cui si trova la casa... È necessario chiarire la durata della stagione di riscaldamento, l'orientamento della casa rispetto ai punti cardinali, le temperature medie giornaliere e mensili medie e altre informazioni simili.
2. Materiale della parete e isolamento... Dipende da loro quanta energia termica verrà dissipata in modo improduttivo attraverso i diversi elementi dell'edificio.
3. Costruzione e materiali del pavimento e del soffitto... Queste superfici sono solitamente una circostanza di forte perdita di calore. In tal caso si consiglia di coibentare pavimento e solaio, dopodiché dovrà essere ricalcolata la potenza dell'impianto di riscaldamento.

Formula per il calcolo della potenza termica della rete climatica

Per tutti i calcoli ingegneristici, sarà necessaria più di una formula di calcolo del riscaldamento. Perché, come accennato nelle sezioni precedenti, sono molte le caratteristiche importanti da stabilire per l'impianto di riscaldamento.

Nota! essere indirizzati in modo molto sussurrato a fare un calcolo: il riscaldamento, come l'approvvigionamento idrico o la rete fognaria, sono reti climatiche piuttosto complesse e costose. Se sono stati commessi errori nella progettazione, sarà necessario un ammodernamento durante la costruzione. E il prezzo di tali eventi di volta in volta si traduce in una quantità abbastanza grande.

Il parametro più serio nel calcolo è la potenza della caldaia per il riscaldamento, poiché è lui che funge da elemento centrale della rete climatica. Per questo, viene utilizzata la seguente formula:

Mkotla = Thouse * 20%, dove:

• Tdoma: la necessità di energia termica nella casa in cui è installato il riscaldamento
• Il 20% è un coefficiente che tiene conto degli imprevisti. Questi includono la caduta di pressione nella rete principale del gas, forti gelate, perdite di calore non contabilizzate all'apertura di porte e finestre e altri fattori.

Determinazione della perdita di calore

Per calcolare il fabbisogno di energia termica in casa, è necessario conoscere la quantità di perdita di calore che si verifica attraverso le pareti, il pavimento e il soffitto. Per fare ciò, è possibile utilizzare una tabella in cui è indicata la conducibilità termica di diversi materiali.

Ma, per scoprire correttamente la perdita di calore e calcolare la potenza della caldaia, non sarà sufficiente conoscere il coefficiente di conduttività termica dei materiali.

È inoltre necessario includere alcune modifiche nella formula di calcolo:

1. Costruzione e materiale delle vetrate utilizzate:

• semplici finestre in legno - 1.27,
• blocchi per finestre in metallo-plastica con doppi vetri 1,
• infissi in polimero con triplo vetro 0,85.

  

1. Area vetrata della casa. Tutto è semplice qui. Maggiore è il rapporto tra l'area delle finestre e l'area del pavimento, maggiore è la perdita di calore dell'edificio. Per i calcoli è possibile prendere i seguenti coefficienti:

1. Temperatura media giornaliera dell'aria esterna. Anche questa correzione deve essere presa in considerazione, poiché a valori troppo bassi aumenta il coefficiente di dispersione termica attraverso le pareti e le finestre. I seguenti valori sono accettati per i calcoli:

1. Numero di muri esterni. Se la stanza si trova in una casa, solo un muro entra in contatto con l'aria esterna, quella in cui si trova la finestra. Tuttavia, le stanze d'angolo o le stanze di piccoli edifici possono avere due, tre e quattro pareti esterne. In questo caso, devono essere presi in considerazione i seguenti fattori di correzione:

• una stanza - 1,
• due stanze - 1.2,
• tre stanze - 1.22,
• quattro stanze - 1.33

1. Numero di piani. Come in passato, il numero di piani e / o la presenza di un sottotetto influisce sulla dispersione termica. In questo caso, è necessario prendere i seguenti valori per le correzioni:

• la presenza di più piani - 0,82,
• tetto coibentato o solaio - 0,91,
• soffitto non isolato - 1.

1. Distanza tra pareti e soffitto. Come sappiamo, l'enorme altezza dei soffitti aumenta la quantità della stanza, quindi è necessario spendere più calore per riscaldarla. I coefficienti in questo caso vengono utilizzati come segue:

Per calcolare il riscaldamento, è necessario moltiplicare tutti i coefficienti sopra e scoprire Tdomapo utilizzando la seguente formula:

Tdoma = Pud * Knespecialized * S, dove:

• Pud - perdita di calore specifica (nella maggior parte dei casi, 100 W / m2)
• Non specializzato - correzione non specializzata, ottenuta moltiplicando tutti i coefficienti di cui sopra,
• S - area di costruzione di alloggi.

Calcolo del consumo di acqua per riscaldamento - Impianto di riscaldamento

»Calcoli di riscaldamento

Il progetto di riscaldamento comprende una caldaia, un sistema di collegamento, termostati di alimentazione aria, collettori, elementi di fissaggio, un vaso di espansione, batterie, pompe per l'aumento della pressione, tubi.

Qualsiasi fattore è decisamente importante. Pertanto, la scelta delle parti di installazione deve essere eseguita correttamente. Nella scheda aperta, proveremo ad aiutarti a scegliere le parti di installazione necessarie per il tuo appartamento.

L'impianto di riscaldamento del palazzo comprende dispositivi importanti.

Pagina 1

La portata stimata dell'acqua di rete, kg / h, per determinare i diametri dei tubi nelle reti di riscaldamento dell'acqua con regolazione di alta qualità della fornitura di calore deve essere determinata separatamente per il riscaldamento, la ventilazione e la fornitura di acqua calda secondo le formule:

per il riscaldamento

(40)

massimo

(41)

in sistemi di riscaldamento chiusi

media oraria, con un circuito in parallelo per il collegamento degli scaldacqua

(42)

massimo, con collegamento in parallelo di scaldacqua

(43)

oraria media, con schemi di collegamento a due stadi per scaldabagni

(44)

massimo, con schemi di collegamento a due stadi per scaldacqua

(45)

Importante

Nelle formule (38-45), i flussi di calore calcolati sono dati in W, la capacità termica c è considerata uguale. Queste formule sono calcolate in fasi per le temperature.

Il consumo totale stimato di acqua di rete, kg / h, in reti di riscaldamento a due tubi in sistemi di fornitura di calore aperti e chiusi con regolazione di alta qualità della fornitura di calore deve essere determinato dalla formula:

(46)

Il coefficiente k3, tenendo conto della quota del consumo orario medio di acqua per la fornitura di acqua calda durante la regolazione del carico di riscaldamento, deve essere preso in base alla tabella n. 2.

Tavolo 2. Valori dei coefficienti

r-Raggio di un cerchio uguale alla metà del diametro, m

Q-portata d'acqua m 3 / s

D-Diametro tubo interno, m

Velocità V del flusso del refrigerante, m / s

Resistenza al movimento del liquido di raffreddamento.

Qualsiasi refrigerante in movimento all'interno del tubo si sforza di arrestarne il movimento. La forza applicata per arrestare il movimento del refrigerante è la forza di resistenza.

Questa resistenza è chiamata perdita di pressione. Cioè, il vettore di calore in movimento attraverso un tubo di una certa lunghezza perde la testa.

La prevalenza si misura in metri o in pressioni (Pa). Per comodità, è necessario utilizzare i contatori nei calcoli.

Scusa, ma sono abituato a specificare la perdita di carico in metri. 10 metri di colonna d'acqua creano 0,1 MPa.

Per comprendere meglio il significato di questo materiale, consiglio di seguire la soluzione del problema.

Obiettivo 1.

In un tubo con un diametro interno di 12 mm, l'acqua scorre ad una velocità di 1 m / s. Trova la spesa.

Decisione:

È necessario utilizzare le formule di cui sopra:

Calcolo del volume d'acqua nell'impianto di riscaldamento con un calcolatore online

Ogni sistema di riscaldamento ha una serie di caratteristiche significative: potenza termica nominale, consumo di carburante e volume del liquido di raffreddamento. Il calcolo del volume d'acqua nell'impianto di riscaldamento richiede un approccio integrato e scrupoloso. Quindi, puoi scoprire quale caldaia, quale potenza scegliere, determinare il volume del vaso di espansione e la quantità di liquido richiesta per riempire il sistema.

Una parte significativa del liquido si trova nelle condutture, che occupano la maggior parte nello schema di fornitura di calore.

Pertanto, per calcolare il volume dell'acqua, è necessario conoscere le caratteristiche dei tubi e il più importante di essi è il diametro, che determina la capacità del liquido nella linea.

Se i calcoli vengono eseguiti in modo errato, il sistema non funzionerà in modo efficiente, la stanza non si riscalderà al livello corretto. Un calcolatore online aiuterà a effettuare il calcolo corretto dei volumi per il sistema di riscaldamento.

Calcolatore del volume del liquido dell'impianto di riscaldamento

Tubi di vari diametri possono essere utilizzati nell'impianto di riscaldamento, soprattutto nei circuiti dei collettori. Pertanto, il volume del liquido viene calcolato utilizzando la seguente formula:

Il volume d'acqua nell'impianto di riscaldamento può anche essere calcolato come somma dei suoi componenti:

Presi insieme, questi dati consentono di calcolare la maggior parte del volume del sistema di riscaldamento. Tuttavia, oltre ai tubi, ci sono altri componenti nel sistema di riscaldamento. Per calcolare il volume del sistema di riscaldamento, compresi tutti i componenti importanti della fornitura di riscaldamento, utilizzare il nostro calcolatore online per il volume del sistema di riscaldamento.

Consigli

Calcolare con una calcolatrice è molto semplice. È necessario inserire nella tabella alcuni parametri riguardanti il ​​tipo di radiatori, il diametro e la lunghezza dei tubi, il volume d'acqua nel collettore, ecc. Quindi è necessario fare clic sul pulsante "Calcola" e il programma ti darà il volume esatto del tuo sistema di riscaldamento.

Puoi controllare la calcolatrice usando le formule sopra.

Un esempio di calcolo del volume d'acqua nell'impianto di riscaldamento:

I valori dei volumi dei vari componenti

Volume d'acqua del radiatore:

• radiatore in alluminio - 1 sezione - 0,450 litri
• radiatore bimetallico - 1 sezione - 0,250 litri
• batteria nuova in ghisa 1 sezione - 1.000 litri
• vecchia batteria in ghisa 1 sezione - 1.700 litri.

Il volume d'acqua in 1 metro lineare del tubo:

• ø15 (G ½ ") - 0,177 litri
• ø20 (G ¾ ") - 0,310 litri
• ø25 (G 1.0 ″) - 0.490 litri
• ø32 (G 1¼ ") - 0,800 litri
• ø15 (G 1½ ") - 1.250 litri
• ø15 (G 2.0 ″) - 1.960 litri.

Per calcolare l'intero volume di liquido nell'impianto di riscaldamento, è anche necessario aggiungere il volume del liquido di raffreddamento nella caldaia. Questi dati sono indicati nel passaporto di accompagnamento del dispositivo o assumono parametri approssimativi:

• caldaia a pavimento - 40 litri di acqua;
• caldaia murale - 3 litri di acqua.

La scelta di una caldaia dipende direttamente dal volume di liquido nel sistema di fornitura di calore della stanza.

I principali tipi di refrigeranti

Esistono quattro tipi principali di fluido utilizzato per riempire gli impianti di riscaldamento:

In conclusione, va detto che se l'impianto di riscaldamento è in fase di ammodernamento, sono installati tubi o batterie, è necessario ricalcolare il suo volume totale, in base alle nuove caratteristiche di tutti gli elementi del sistema.

Portatore di calore nell'impianto di riscaldamento: calcolo di volume, portata, iniezione e altro

Per avere un'idea del corretto riscaldamento di una singola casa, è necessario approfondire i concetti di base. Considerare i processi di circolazione del liquido di raffreddamento negli impianti di riscaldamento. Imparerai come organizzare correttamente la circolazione del liquido di raffreddamento nel sistema. Si consiglia di guardare il video esplicativo di seguito per una presentazione più approfondita e ponderata dell'argomento di studio.

Calcolo del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento ↑

Il volume del liquido di raffreddamento negli impianti di riscaldamento richiede un calcolo accurato.

Il calcolo del volume richiesto di refrigerante nell'impianto di riscaldamento viene spesso eseguito al momento della sostituzione o della ricostruzione dell'intero sistema. Il metodo più semplice sarebbe quello di utilizzare banalmente le tabelle di calcolo appropriate. Sono facili da trovare nei libri di consultazione tematici. Secondo le informazioni di base, contiene:

• nella sezione del radiatore in alluminio (batteria) 0,45 l del liquido di raffreddamento;
• nella sezione del radiatore in ghisa 1 / 1,75 litri;
• metro lineare di tubo da 15 mm / 32 mm 0,177 / 0,8 litri.

I calcoli sono necessari anche quando si installano le cosiddette pompe di reintegro e un vaso di espansione. In questo caso, per determinare il volume totale dell'intero sistema, è necessario sommare il volume totale dei dispositivi di riscaldamento (batterie, radiatori), nonché la caldaia e le tubazioni. La formula di calcolo è la seguente:

V = (VS x E) / d, dove d è un indicatore dell'efficienza del vaso di espansione installato; E rappresenta il coefficiente di dilatazione del liquido (espresso in percentuale), VS è uguale al volume dell'impianto, che comprende tutti gli elementi: scambiatori di calore, caldaia, tubi, anche radiatori; V è il volume del vaso di espansione.

Per quanto riguarda il coefficiente di espansione del liquido. Questo indicatore può essere in due valori, a seconda del tipo di sistema.Se il vettore di calore è l'acqua, per il calcolo il suo valore è del 4%. Nel caso del glicole etilenico, ad esempio, il coefficiente di espansione è del 4,4%.

Esiste un'altra opzione, piuttosto comune, anche se meno accurata, per valutare il volume del liquido di raffreddamento nel sistema. Questo è il modo in cui vengono utilizzati gli indicatori di potenza: per un calcolo approssimativo, è sufficiente conoscere la potenza del sistema di riscaldamento. Si presume che 1 kW = 15 litri di liquido.

Non è richiesta una valutazione approfondita del volume dei dispositivi di riscaldamento, compresa la caldaia e le tubazioni. Consideriamolo con un esempio specifico. Ad esempio, la capacità di riscaldamento di una particolare casa era di 75 kW.

In questo caso il volume totale dell'impianto viene dedotto dalla formula: VS = 75 x 15 e sarà pari a 1125 litri.

Va inoltre tenuto presente che l'uso di vari elementi aggiuntivi del sistema di riscaldamento (che si tratti di tubi o radiatori) riduce in qualche modo il volume totale del sistema. Informazioni complete su questo problema si trovano nella documentazione tecnica corrispondente del produttore di determinati elementi.

Video utile: circolazione del liquido di raffreddamento negli impianti di riscaldamento ↑

Iniezione dell'agente riscaldante nell'impianto di riscaldamento ↑

Dopo aver deciso gli indicatori del volume del sistema, la cosa principale dovrebbe essere compresa: come il liquido di raffreddamento viene pompato nel sistema di riscaldamento di tipo chiuso.

Ci sono due opzioni:

Durante il processo di pompaggio, è necessario seguire le letture del manometro, senza dimenticare che le prese d'aria sui radiatori di riscaldamento (batterie) devono essere aperte senza fallo.

Portata dell'agente riscaldante nell'impianto di riscaldamento ↑

La portata nel sistema di trasporto di calore indica la quantità di massa del vettore di calore (kg / s) destinata a fornire la quantità di calore richiesta all'ambiente riscaldato.

Il calcolo del vettore di calore nell'impianto di riscaldamento è determinato come il quoziente di divisione della richiesta di calore calcolata (W) della stanza (e) per il trasferimento di calore di 1 kg di vettore di calore per il riscaldamento (J / kg).

La portata del mezzo di riscaldamento nell'impianto durante la stagione di riscaldamento negli impianti di riscaldamento centralizzato verticale cambia, poiché sono regolati (questo è particolarmente vero per la circolazione gravitazionale del mezzo di riscaldamento. In pratica, nei calcoli, la portata del il mezzo di riscaldamento viene solitamente misurato in kg / h.

Altri metodi per calcolare la quantità di calore

È possibile calcolare la quantità di calore che entra nel sistema di riscaldamento in altri modi.

La formula di calcolo per il riscaldamento in questo caso può differire leggermente da quanto sopra e ha due opzioni:

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

Tutti i valori delle variabili in queste formule sono gli stessi di prima.

Sulla base di ciò, è sicuro dire che il calcolo dei kilowatt di riscaldamento può essere fatto da solo. Tuttavia, non dimenticare di consultare organizzazioni speciali responsabili della fornitura di calore alle abitazioni, poiché i loro principi e il sistema di insediamento possono essere completamente diversi e consistere in un insieme di misure completamente diverso.

Avendo deciso di progettare un cosiddetto sistema "pavimento caldo" in una casa privata, è necessario essere preparati al fatto che la procedura per il calcolo della quantità di calore sarà molto più complicata, poiché in questo caso è necessario tenerne conto non solo le caratteristiche del circuito di riscaldamento, ma prevedono anche i parametri della rete elettrica, dalla quale verrà riscaldato e il pavimento. Allo stesso tempo, le organizzazioni responsabili del controllo su tali lavori di installazione saranno completamente diverse.

Molti proprietari spesso affrontano il problema di convertire il numero richiesto di chilocalorie in chilowatt, che è causato dall'uso di unità di misura in molti ausiliari nel sistema internazionale chiamato "C". Qui è necessario ricordare che il coefficiente che converte le chilocalorie in chilowatt sarà 850, ovvero, in termini più semplici, 1 kW è 850 kcal. Questa procedura di calcolo è molto più semplice, poiché non sarà difficile calcolare la quantità richiesta di giga calorie - il prefisso "giga" significa "milione", quindi 1 giga caloria è 1 milione di calorie.

Per evitare errori nei calcoli, è importante ricordare che assolutamente tutti i contatori di calore moderni hanno qualche errore, spesso entro limiti accettabili. Il calcolo di tale errore può anche essere eseguito indipendentemente utilizzando la seguente formula: R = (V1 - V2) / (V1 + V2) * 100, dove R è l'errore del contatore generale del riscaldamento domestico

V1 e V2 sono i parametri del flusso d'acqua nel sistema già menzionato sopra, e 100 è il coefficiente responsabile della conversione del valore ottenuto in percentuale. In conformità con gli standard operativi, l'errore massimo consentito può essere del 2%, ma di solito questa cifra nei dispositivi moderni non supera l'1%.