Auto-cálculo da carga de calor para aquecimento: indicadores horários e anuais

Seleção de uma bomba de circulação para o sistema de aquecimento. Parte 2

A bomba de circulação é selecionada por duas características principais:

• G * - consumo, expresso em m3 / h;
• H é a cabeça, expressa em m.

* Os fabricantes de equipamentos de bombeamento usam a letra Q para registrar a taxa de fluxo do meio de aquecimento. Os fabricantes de válvulas, por exemplo, Danfoss usam a letra G para calcular a taxa de fluxo.

Na prática doméstica, esta carta também é usada.

Portanto, no âmbito das explicações deste artigo, usaremos também a letra G, mas em outros artigos, indo diretamente para a análise do cronograma de operação da bomba, ainda usaremos a letra Q para a vazão.

Determinação da taxa de fluxo (G, m3 / h) do transportador de calor ao escolher uma bomba

O ponto de partida para selecionar uma bomba é a quantidade de calor que a casa perde. Como descobrir? Para fazer isso, você precisa calcular a perda de calor.

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Este é um cálculo de engenharia complexo que requer conhecimento de muitos componentes. Portanto, no contexto deste artigo, omitiremos esta explicação e tomaremos uma das técnicas comuns (mas longe de ser precisas) usadas por muitas empresas de instalação como base para a quantidade de perda de calor.

Sua essência está em uma certa taxa de perda média por 1 m2.

Este valor é arbitrário e chega a 100 W / m2 (se a casa ou cômodo tiver paredes de tijolo não isoladas, e mesmo espessura insuficiente, a quantidade de calor perdida pelo cômodo será muito maior.

Nota

Por outro lado, se a envolvente do edifício for feita com materiais modernos e tiver um bom isolamento térmico, a perda de calor será reduzida e pode ser de 90 ou 80 W / m2).

Então, digamos que você tenha uma casa de 120 ou 200 m2. Então, a quantidade de perda de calor acordada por nós para toda a casa será:

120 * 100 = 12.000 W ou 12 kW.

O que isso tem a ver com a bomba? O mais direto.

O processo de perda de calor na casa ocorre constantemente, o que significa que o processo de aquecimento das instalações (compensação pela perda de calor) deve ser contínuo.

Imagine que você não tem bomba, nem tubulação. Como resolveria este problema?

Para compensar a perda de calor, seria necessário queimar algum tipo de combustível em uma sala aquecida, por exemplo, lenha, o que, em princípio, as pessoas fazem há milhares de anos.

Mas você decidiu abrir mão da lenha e usar água para aquecer a casa. O que você teria que fazer? Você teria que pegar um balde (s), despejar água nele e aquecê-lo no fogo ou fogão a gás até o ponto de ebulição.

Em seguida, pegue os baldes e leve-os para o quarto, onde a água daria seu calor ao ambiente. Em seguida, pegue outros baldes de água e coloque-os de volta no fogo ou fogão a gás para aquecer a água e, em seguida, leve-os para a sala em vez do primeiro.

E assim por diante, ad infinitum.

Hoje a bomba faz o trabalho por você. Ele força a água a se deslocar para o aparelho, onde é aquecida (caldeira), e então, para transferir o calor armazenado na água por meio de dutos, direciona para aparelhos de aquecimento para compensar as perdas de calor no ambiente.

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Surge a pergunta: quanta água é necessária por unidade de tempo, aquecida a uma determinada temperatura, para compensar a perda de calor em casa?

Como calcular?

Para fazer isso, você precisa conhecer vários valores:

• a quantidade de calor necessária para compensar as perdas de calor (neste artigo, pegamos uma casa com uma área de 120 m2 com uma perda de calor de 12.000 W como base)
• capacidade de calor específico da água igual a 4200 J / kg * оС;
• a diferença entre a temperatura inicial t1 (temperatura de retorno) e a temperatura final t2 (temperatura de fluxo) à qual o refrigerante é aquecido (esta diferença é indicada como ΔT e na engenharia de calor para o cálculo dos sistemas de aquecimento do radiador é determinada a 15 - 20 ° C )

Esses valores precisam ser substituídos na fórmula:

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

G - consumo de água necessário no sistema de aquecimento, kg / seg. (Este parâmetro deve ser fornecido pela bomba. Se você comprar uma bomba com uma taxa de fluxo mais baixa, ela não será capaz de fornecer a quantidade de água necessária para compensar as perdas de calor; se você pegar uma bomba com uma taxa de fluxo superestimada , isso levará a uma diminuição da sua eficiência, consumo excessivo de energia elétrica e custos iniciais elevados);

Q é a quantidade de calor W necessária para compensar a perda de calor;

t2 é a temperatura final para a qual você precisa aquecer a água (geralmente 75, 80 ou 90 ° C);

t1 - temperatura inicial (temperatura do refrigerante resfriado em 15 - 20 ° C);

c - capacidade calorífica específica da água, igual a 4200 J / kg * оС.

Substitua os valores conhecidos na fórmula e obtenha:

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

Essa taxa de fluxo do refrigerante dentro de um segundo é necessária para compensar as perdas de calor de sua casa de 120 m2.

Importante

Na prática, utiliza-se uma vazão de água deslocada em 1 hora. Nesse caso, a fórmula, após passar por algumas transformações, assume a seguinte forma:

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

ou

G = 0,86 * Q / ΔT, onde

ΔT é a diferença de temperatura entre o fornecimento e o retorno (como já vimos acima, ΔT é um valor conhecido que foi inicialmente incluído no cálculo).

Assim, por mais complicadas que sejam, à primeira vista, as explicações para a seleção de uma bomba podem parecer, dada uma quantidade tão importante como a vazão, o cálculo em si e, portanto, a seleção por este parâmetro é bastante simples.

Tudo se resume a substituir valores conhecidos em uma fórmula simples. Esta fórmula pode ser “martelada” no Excel e usar este arquivo como uma calculadora rápida.

Vamos praticar!

Tarefa: você precisa calcular a vazão do refrigerante para uma casa com uma área de 490 m2.

Decisão:

Q (quantidade de perda de calor) = 490 * 100 = 49.000 W = 49 kW.

O regime de temperatura de projeto entre fornecimento e retorno é definido da seguinte forma: temperatura de fornecimento - 80 ° C, temperatura de retorno - 60 ° C (caso contrário, o registro é feito como 80/60 ° C).

Portanto, ΔT = 80 - 60 = 20 ° C.

Agora substituímos todos os valores na fórmula:

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

Como usar tudo isso diretamente na hora de escolher uma bomba, você aprenderá na parte final desta série de artigos. Agora vamos falar sobre a segunda característica importante - pressão. Consulte Mais informação

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

Cálculos específicos

Digamos que você precise fazer um cálculo para uma casa com uma área de 150 sq. m. Se assumirmos que 100 watts de calor são perdidos por 1 metro quadrado, obtemos: 150x100 = 15 kW de perdas de calor.

Como esse valor se compara a uma bomba de circulação? Com as perdas de calor, há um consumo constante de energia térmica. Para manter a temperatura na sala, é necessária mais energia do que para compensar.

Para calcular uma bomba de circulação para um sistema de aquecimento, você deve entender suas funções. Este dispositivo executa as seguintes tarefas:

• criar uma pressão de água suficiente para superar a resistência hidráulica dos componentes do sistema;
• bombear através de canos e radiadores um volume de água quente necessário para aquecer efetivamente a casa.

Ou seja, para que o sistema funcione, é necessário ajustar a energia térmica para o radiador. E esta função é realizada por uma bomba de circulação. É ele quem estimula o fornecimento de refrigerante aos aparelhos de aquecimento.

A próxima tarefa: quanta água, aquecida até a temperatura exigida, deve ser fornecida aos radiadores em um determinado período de tempo, compensando todas as perdas de calor? A resposta é expressa na quantidade de portador de calor bombeado por unidade de tempo. Isso será chamado de potência que a bomba de circulação possui. E vice-versa: você pode determinar a vazão aproximada do refrigerante pela potência da bomba.

Os dados necessários para isso:

• A quantidade de energia térmica necessária para compensar a perda de calor. Para este agregado familiar com uma área de 150 sq. metros este número é de 15 kW.
• A capacidade térmica específica da água, que atua como portadora de calor, é de 4200 J por 1 quilograma de água, para cada grau de temperatura.
• Delta de temperaturas entre a água no abastecimento da caldeira e no último trecho da tubulação no retorno.

Acredita-se que em condições normais este último valor não ultrapasse 20 graus. Em média, eles tomam 15 graus.

A fórmula para calcular a bomba é a seguinte: G / (cx (T1-T2)) = Q

• Q é o consumo do transportador de calor no sistema de aquecimento. Tanto líquido em uma determinada temperatura deve ser fornecido à bomba de circulação para os dispositivos de aquecimento por unidade de tempo para que as perdas de calor sejam compensadas. É impraticável comprar um dispositivo com mais potência. Isso só levará ao aumento do consumo de eletricidade.
• G - perda de calor em casa;
• T2 é a temperatura do líquido refrigerante que sai do trocador de calor da caldeira. Este é exatamente o nível de temperatura necessário para aquecer a sala (aproximadamente 80 graus);
• T1 é a temperatura do refrigerante na tubulação de retorno na entrada da caldeira (geralmente 60 graus);
• c é o calor específico da água (4200 Joules por kg).

Quando calculado usando a fórmula especificada, o valor é 2,4 kg / s.

Agora você precisa traduzir este indicador para a linguagem dos fabricantes de bombas de circulação.

1 quilograma de água corresponde a 1 decímetro cúbico. Um metro cúbico é igual a 1000 decímetros cúbicos.

Acontece que a bomba bombeia água no seguinte volume por segundo:

• 2,4 / 1000 = 0,0024 metros cúbicos m.

Em seguida, você precisa converter segundos em horas:

• 0,0024x3600 = 8,64 metros cúbicos m / h.

Determinação das taxas de fluxo estimadas do refrigerante

O consumo estimado de aquecimento de água para o sistema de aquecimento (t / h) conectado de acordo com um esquema dependente pode ser determinado pela fórmula:

Figura 346. Consumo estimado de aquecimento de água para CO

• onde Qо.р. é a carga estimada no sistema de aquecimento, Gcal / h;
• τ1.p. é a temperatura da água na conduta de abastecimento da rede de aquecimento à temperatura de projecto do ar exterior para o projecto de aquecimento, ° С;
• τ2.r.- a temperatura da água no tubo de retorno do sistema de aquecimento à temperatura de projeto do ar externo para o projeto de aquecimento, ° С;

O consumo estimado de água no sistema de aquecimento é determinado a partir da expressão:

Figura 347. Consumo estimado de água no sistema de aquecimento

• τ3.r.- a temperatura da água na conduta de abastecimento do sistema de aquecimento à temperatura de projecto do ar exterior para o projecto de aquecimento, ° С;

Taxa de fluxo relativa de água de aquecimento Grel. para o sistema de aquecimento:

Figura 348. Taxa de fluxo relativa de aquecimento de água para CO

• onde Gc. é o valor atual do consumo da rede para o sistema de aquecimento, t / h.

Consumo de calor relativo Qrel. para o sistema de aquecimento:

Figura 349. Consumo de calor relativo para CO

• onde Q®.- valor atual do consumo de calor para o sistema de aquecimento, Gcal / h
• onde Qо.р. é o valor calculado do consumo de calor para o sistema de aquecimento, Gcal / h

Taxa de fluxo estimada do agente de aquecimento no sistema de aquecimento conectado de acordo com um esquema independente:

Figura 350. Consumo estimado de CO de acordo com um esquema independente

• onde: t1.р, t2.р. - a temperatura calculada do portador de calor aquecido (segundo circuito), respectivamente, na saída e na entrada do trocador de calor, ºС;

A taxa de fluxo estimada do refrigerante no sistema de ventilação é determinada pela fórmula:

Figura 351. Taxa de fluxo estimada para SV

• onde: Qv.r.- a carga estimada no sistema de ventilação, Gcal / h;
• τ2.w.r. é a temperatura calculada da água de alimentação após o aquecedor de ar do sistema de ventilação, ºС.

A taxa de fluxo estimada do refrigerante para o sistema de abastecimento de água quente (AQS) para sistemas abertos de abastecimento de calor é determinada pela fórmula:

Figura 352. Taxa de fluxo estimada para sistemas abertos de água quente

Consumo de água para abastecimento de água quente da tubulação de abastecimento da rede de aquecimento:

Figura 353. Fluxo de água quente do abastecimento

• onde: β é a fração de água retirada da tubulação de abastecimento, determinada pela fórmula:Figura 354.Parte da retirada de água do abastecimento

Consumo de água para abastecimento de água quente do tubo de retorno da rede de aquecimento:

Figura 355. Fluxo de AQS de retorno

Taxa de fluxo estimada do agente de aquecimento (água de aquecimento) para o sistema AQS para sistemas de fornecimento de calor fechados com um circuito paralelo para conectar aquecedores ao sistema de fornecimento de água quente:

Figura 356. Taxa de fluxo para o circuito DHW 1 em um circuito paralelo

• onde: τ1.i. é a temperatura da água de abastecimento na tubulação de abastecimento no ponto de ruptura do gráfico de temperatura, ºС;
• τ2.t.i. é a temperatura da água fornecida após o aquecedor no ponto de quebra do gráfico de temperatura (assumido = 30 ºС);

Carga AQS estimada

Com tanques de bateria

Figura 357.

Na ausência de tanques de bateria

Figura 358.

Gráfico de duração da carga de calor

Para estabelecer um modo econômico de operação do equipamento de aquecimento, para selecionar os parâmetros mais ideais do refrigerante, é necessário saber a duração da operação do sistema de fornecimento de calor em vários modos ao longo do ano. Para tanto, são construídos gráficos de duração da carga de calor (gráficos de Rossander).

O método para traçar a duração da carga de calor sazonal é mostrado na Fig. 4. A construção é realizada em quatro quadrantes. No quadrante superior esquerdo, os gráficos são traçados dependendo da temperatura externa. tH,

aquecimento de carga de calor
Q,
ventilação
QB
e a carga sazonal total
(Q +
n durante o período de aquecimento de temperaturas externas tn igual ou inferior a esta temperatura.

No quadrante inferior direito, uma linha reta é desenhada em um ângulo de 45 ° em relação aos eixos vertical e horizontal, usada para transferir os valores da escala P

do quadrante inferior esquerdo para o quadrante superior direito. A duração da carga de calor 5 é traçada para diferentes temperaturas externas
tn
pelos pontos de intersecção das linhas tracejadas que determinam a carga de calor e a duração das cargas em pé igual ou superior a esta.

Área sob a curva 5

a duração da carga de calor é igual ao consumo de calor para aquecimento e ventilação durante a estação de aquecimento Qcr.

FIG. 4. Traçando a duração da carga de calor sazonal

No caso em que a carga de aquecimento ou ventilação muda por horas do dia ou dias da semana, por exemplo, quando as empresas industriais são mudadas para aquecimento de reserva durante o horário não comercial ou a ventilação das empresas industriais não funciona 24 horas por dia, três curvas de consumo de calor são traçadas no gráfico: uma (geralmente uma linha contínua) com base no consumo médio de calor semanal em uma determinada temperatura externa para aquecimento e ventilação; dois (geralmente tracejados) com base nas cargas de aquecimento e ventilação máximas e mínimas na mesma temperatura externa tH.

Tal construção é mostrada na Fig. cinco.

FIG. 5. Gráfico integral da carga total da área

mas

—
Q
= f (tí);
b
- gráfico da duração da carga de calor; 1 - carga média semanal total;
2
- carga máxima horária total;
3
- carga horária total mínima

O consumo anual de calor para aquecimento pode ser calculado com um pequeno erro sem levar em consideração com precisão a repetibilidade das temperaturas do ar externo para a estação de aquecimento, considerando o consumo médio de calor para aquecimento para a estação igual a 50% do consumo de calor para aquecimento na temperatura externa do projeto tmas.

Se o consumo anual de calor para aquecimento for conhecido, então, conhecendo a duração da estação de aquecimento, é fácil determinar o consumo médio de calor. O consumo máximo de calor para aquecimento pode ser considerado para cálculos aproximados igual a duas vezes o consumo médio.

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Consumo de água no sistema de aquecimento - conte os números

No artigo, daremos uma resposta à pergunta: como calcular corretamente a quantidade de água no sistema de aquecimento. Este é um parâmetro muito importante.

É necessário por dois motivos:

Então, as primeiras coisas primeiro.

Características da seleção de uma bomba de circulação

A bomba é selecionada de acordo com dois critérios:

Com a pressão, tudo fica mais ou menos claro - é a altura a que o líquido deve ser elevado e é medido do ponto mais baixo ao mais alto ou para a próxima bomba, caso haja mais de uma no projeto.

Volume do tanque de expansão

Todo mundo sabe que um líquido tende a aumentar de volume quando aquecido. Para que o sistema de aquecimento não tenha o aspecto de uma bomba e não escoe por todas as costuras, existe um tanque de expansão onde é recolhida a água deslocada do sistema.

Qual o volume que um tanque deve ser comprado ou fabricado?

É simples conhecer as características físicas da água.

O volume calculado do refrigerante no sistema é multiplicado por 0,08. Por exemplo, para um refrigerante de 100 litros, o tanque de expansão terá um volume de 8 litros.

Vamos falar sobre a quantidade de líquido bombeado em mais detalhes

O consumo de água no sistema de aquecimento é calculado usando a fórmula:

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

• G - consumo de água no sistema de aquecimento, kg / s;
• Q é a quantidade de calor que compensa a perda de calor, W;
• c é a capacidade térmica específica da água, este valor é conhecido e é igual a 4200 J / kg * ᵒС (observe que quaisquer outros portadores de calor têm pior desempenho em comparação com a água);
• t2 é a temperatura do refrigerante que entra no sistema, ᵒС;
• t1 é a temperatura do refrigerante na saída do sistema, ᵒС;

Recomendação! Para uma vida confortável, a temperatura delta do transportador de calor na entrada deve ser de 7 a 15 graus. A temperatura do piso no sistema de "piso quente" não deve exceder 29

ᵒ
C. Portanto, você terá que descobrir por si mesmo que tipo de aquecimento será instalado na casa: se haverá baterias, "piso aquecido" ou uma combinação de vários tipos.
O resultado desta fórmula fornecerá a taxa de fluxo do refrigerante por segundo de tempo para repor a perda de calor, então este indicador é convertido em horas.

Adendo! Muito provavelmente, a temperatura durante a operação será diferente dependendo das circunstâncias e da estação, então é melhor adicionar imediatamente 30% do estoque a este indicador.

Considere o indicador da quantidade estimada de calor necessária para compensar as perdas de calor.

Talvez este seja o critério mais difícil e importante que requer conhecimento de engenharia, que deve ser abordado com responsabilidade.

Se esta for uma casa particular, o indicador pode variar de 10-15 W / m² (tais indicadores são típicos para "casas passivas") a 200 W / m² ou mais (se for uma parede fina com nenhum ou insuficiente isolamento) .

Na prática, as organizações de construção e comércio tomam como base o indicador de perda de calor - 100 W / m².

Recomendação: calcule este indicador para uma casa específica na qual o sistema de aquecimento será instalado ou reconstruído.

Para isso, são utilizadas calculadoras de perda de calor, enquanto as perdas em paredes, tetos, janelas e pisos são consideradas separadamente.

Esses dados permitirão saber quanto calor é doado fisicamente pela casa ao meio ambiente de uma determinada região com seus próprios regimes climáticos.

Adendo

Multiplicamos o valor calculado de perdas pela área da casa e, em seguida, substituímos na fórmula do consumo de água.

Agora você precisa lidar com uma questão como o consumo de água no sistema de aquecimento de um prédio de apartamentos.

Características de cálculos para um prédio de apartamentos

Existem duas opções para organizar o aquecimento de um prédio de apartamentos:

Uma característica da primeira opção é que o projeto é feito sem levar em conta os desejos pessoais dos moradores dos apartamentos individuais.

Por exemplo, se em um apartamento separado eles decidirem instalar um sistema de "piso aquecido", e a temperatura de entrada do refrigerante for de 70-90 graus a uma temperatura permitida para tubos de até 60 ᵒС.

Ou, ao contrário, ao decidir ter pisos aquecidos para toda a casa, um sujeito individual pode acabar em um apartamento frio se instalar baterias comuns.

O cálculo do consumo de água no sistema de aquecimento segue o mesmo princípio de uma casa privada.

A propósito: arranjo, operação e manutenção de uma sala de caldeira comum é 15-20% mais barato do que uma contraparte individual.

Entre as vantagens do aquecimento individual no seu apartamento, é necessário destacar o momento em que poderá montar o tipo de sistema de aquecimento que considera prioritário para si.

No cálculo do consumo de água, acrescente 10% para a energia térmica, que será direcionada para aquecimento de escadas e demais estruturas de engenharia.

A preparação preliminar da água para o futuro sistema de aquecimento é de grande importância. Depende de quão eficientemente a troca de calor ocorrerá. Claro, a destilação seria ideal, mas não vivemos em um mundo ideal.

Embora, muitos hoje usem água destilada para aquecimento. Leia sobre isso no artigo.

Nota

Na verdade, o indicador de dureza da água deve ser 7-10 mg-eq / 1l. Se este indicador for mais alto, significa que é necessário o amaciamento da água no sistema de aquecimento. Caso contrário, ocorre o processo de precipitação dos sais de magnésio e cálcio na forma de incrustações, o que levará a um rápido desgaste dos componentes do sistema.

A maneira mais econômica de amaciar a água é fervendo, mas, é claro, isso não é uma panacéia e não resolve completamente o problema.

Você pode usar amaciadores magnéticos. Esta é uma abordagem bastante acessível e democrática, mas funciona quando aquecida a não mais de 70 graus.

Existe um princípio de amaciamento da água, os chamados filtros inibidores, com base em vários reagentes. Sua tarefa é purificar a água da cal, carbonato de sódio e hidróxido de sódio.

Eu gostaria de acreditar que esta informação foi útil para você. Ficaríamos muito gratos se você clicar nos botões de mídia social.

Cálculos corretos e tenha um bom dia!

Método de cálculo térmico

Dados requeridos

Antes de calcular a energia térmica para aquecimento, é direcionado a coleta de informações sobre o edifício no qual a rede climática será instalada.

Será útil para você:

1. Projeto de uma casa futura ou existente... Deve conter as dimensões geométricas dos quartos e as dimensões externas do edifício. Além disso, o tamanho e o número de aberturas de janelas e portas serão úteis.

1. Condições climáticas da área onde a casa está localizada... Você precisa esclarecer a duração da estação de aquecimento, a orientação da casa para os pontos cardeais, as temperaturas médias diárias e mensais e outras informações semelhantes.
2. Material de parede e isolamento... Depende deles quanta energia térmica será dissipada de forma improdutiva pelos diferentes elementos do edifício.
3. Construção e materiais de piso e teto... Essas superfícies geralmente são uma circunstância de forte perda de calor. Nesse caso, é aconselhável isolar o revestimento do piso e o sótão, após o que a potência do sistema de aquecimento deve ser calculada novamente.

Fórmula de cálculo da potência térmica da rede climática

Para todos os cálculos de engenharia, você precisará de mais de uma fórmula de cálculo de aquecimento. Porque, como mencionado nas seções anteriores, existem muitas características importantes a serem estabelecidas para o sistema de aquecimento.

Observação! para ser direcionado muito sussurrando para fazer um cálculo: aquecimento, como abastecimento de água ou esgoto, são redes climáticas bastante complexas e caras. Se erros foram cometidos no projeto, a modernização será necessária durante a construção. E o preço de tais eventos de vez em quando se traduz em uma quantia bastante grande.

O parâmetro mais sério no cálculo é a potência da caldeira de aquecimento, pois é ela quem atua como elemento central da rede climática. Para isso, a seguinte fórmula é usada:

Mkotla = Thouse * 20%, onde:

• Tdoma - a necessidade de energia térmica na casa onde o aquecimento está sendo instalado
• 20% é um coeficiente que leva em consideração imprevistos. Isso inclui a queda de pressão na rede de gás principal, geadas severas, perdas de calor não contabilizadas ao abrir portas e janelas e outros fatores.

Determinação da perda de calor

Para calcular a necessidade de energia térmica em casa, você precisa saber a quantidade de perda de calor que ocorre nas paredes, piso e teto. Para isso, é possível utilizar a tabela em que é indicada a condutividade térmica de diferentes materiais.

Mas, para saber corretamente as perdas de calor e calcular a potência da caldeira, não será suficiente saber a condutividade térmica dos materiais.

Também é necessário incluir certas alterações na fórmula de cálculo:

1. Construção e material das unidades de vidro utilizadas:

• janelas de madeira simples - 1,27,
• blocos de janela de metal-plástico com vidros duplos 1,
• caixilharia em polímero com vidro triplo 0,85.

  

1. Área de envidraçamento da casa. Tudo é simples aqui. Quanto maior for a relação entre a área das janelas e a área do piso, maior será a perda de calor do edifício. Para os cálculos, é possível obter os seguintes coeficientes:

1. Temperatura média diária do ar externo. Esta correção também deve ser levada em consideração, pois em valores muito baixos o coeficiente de perda de calor pelas paredes e janelas aumenta. Os seguintes valores são aceitos para cálculos:

1. Número de paredes externas. Se o cômodo estiver localizado em uma casa, apenas uma parede entrará em contato com o ar externo - aquela onde a janela está localizada. Mas, salas de canto ou salas em pequenos edifícios podem ter duas, três e quatro paredes externas. Neste caso, os seguintes fatores de correção devem ser levados em consideração:

• um quarto - 1,
• dois quartos - 1,2,
• três quartos - 1,22,
• quatro quartos - 1,33

1. Número de pisos. Tal como no passado, o número de pisos e / ou a presença de um sótão influenciam as perdas de calor. Neste caso, é necessário levar os seguintes valores para as correções:

• a presença de vários andares - 0,82,
• telhado isolado ou piso do sótão - 0,91,
• teto não isolado - 1.

1. Distância entre paredes e teto. Como sabemos, a enorme altura dos tetos aumenta a quantidade da sala, portanto, mais calor deve ser gasto para aquecê-la. Os coeficientes, neste caso, são usados ​​da seguinte forma:

Para calcular o aquecimento, você precisa multiplicar todos os coeficientes acima e descobrir Tdomapo usando a seguinte fórmula:

Tdoma = Pud * Knespecialized * S, onde:

• Pud - perda de calor específica (na maioria dos casos, 100 W / m2)
• Não especializado - correção não especializada, obtida pela multiplicação de todos os coeficientes acima,
• S - área de construção de moradias.

Cálculo do consumo de água para aquecimento - Sistema de aquecimento

»Cálculos de aquecimento

O projeto de aquecimento inclui uma caldeira, um sistema de conexão, suprimento de ar, termostatos, coletores, fechos, um tanque de expansão, baterias, bombas de aumento de pressão, tubos.

Qualquer fator é definitivamente importante. Portanto, a escolha das peças de instalação deve ser feita corretamente. Na guia aberta, tentaremos ajudá-lo a escolher as peças de instalação necessárias para o seu apartamento.

A instalação de aquecimento da mansão inclui dispositivos importantes.

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A vazão estimada de água da rede, kg / h, para determinar os diâmetros das tubulações em redes de aquecimento de água com regulação de alta qualidade do fornecimento de calor deve ser determinada separadamente para aquecimento, ventilação e fornecimento de água quente de acordo com as fórmulas:

para aquecimento

(40)

máximo

(41)

em sistemas de aquecimento fechados

média horária, com circuito paralelo para conexão de aquecedores de água

(42)

máximo, com um circuito paralelo para conectar aquecedores de água

(43)

média por hora, com esquemas de conexão de dois estágios para aquecedores de água

(44)

máximo, com diagramas de conexão de dois estágios de aquecedores de água

(45)

Importante

Nas fórmulas (38 - 45), os fluxos de calor calculados são dados em W, a capacidade de calor c é considerada igual. Essas fórmulas são calculadas em estágios para temperaturas.

O consumo total estimado de água da rede, kg / h, em redes de aquecimento de dois tubos em sistemas de fornecimento de calor abertos e fechados com regulação de alta qualidade do fornecimento de calor deve ser determinado pela fórmula:

(46)

O coeficiente k3, levando em consideração a parcela do consumo médio horário de água para abastecimento de água quente ao regular a carga de aquecimento, deve ser considerado de acordo com a tabela nº 2.

Mesa 2. Valores de coeficiente

r-Raio de um círculo igual a metade do diâmetro, m

Taxa de fluxo Q de água m 3 / s

D-Diâmetro interno do tubo, m

Velocidade V do fluxo de refrigerante, m / s

Resistência ao movimento do refrigerante.

Qualquer líquido refrigerante se movendo dentro do tubo se esforça para interromper seu movimento. A força aplicada para interromper o movimento do refrigerante é a força de resistência.

Essa resistência é chamada de perda de pressão. Ou seja, o transportador de calor em movimento através de um tubo de determinado comprimento perde a cabeça.

A cabeça é medida em metros ou em pressões (Pa). Por conveniência, é necessário usar medidores nos cálculos.

Desculpe, mas estou acostumado a especificar a perda de carga em metros. 10 metros de coluna de água criam 0,1 MPa.

Para entender melhor o significado deste material, recomendo seguir a solução do problema.

Objetivo 1.

Em um tubo com diâmetro interno de 12 mm, a água flui a uma velocidade de 1 m / s. Encontre a despesa.

Decisão:

Você deve usar as fórmulas acima:

Calculando o volume de água no sistema de aquecimento com uma calculadora online

Cada sistema de aquecimento tem uma série de características significativas - potência térmica nominal, consumo de combustível e volume do líquido de arrefecimento. O cálculo do volume de água no sistema de aquecimento requer uma abordagem integrada e escrupulosa. Assim, você poderá saber qual caldeira, qual potência escolher, determinar o volume do tanque de expansão e a quantidade de líquido necessária para encher o sistema.

Uma parte significativa do líquido está localizada em dutos, que ocupam a maior parte no esquema de fornecimento de calor.

Portanto, para calcular o volume de água, é preciso conhecer as características das tubulações, e a mais importante delas é o diâmetro, que determina a capacidade do líquido na linha.

Se os cálculos forem feitos incorretamente, o sistema não funcionará de forma eficiente e a sala não aquecerá no nível adequado. Uma calculadora online ajudará a fazer o cálculo correto dos volumes do sistema de aquecimento.

Calculadora de volume líquido do sistema de aquecimento

Tubos de vários diâmetros podem ser usados ​​no sistema de aquecimento, especialmente em circuitos coletores. Portanto, o volume de líquido é calculado usando a seguinte fórmula:

O volume de água no sistema de aquecimento também pode ser calculado como a soma de seus componentes:

Juntos, esses dados permitem calcular a maior parte do volume do sistema de aquecimento. No entanto, além dos tubos, existem outros componentes do sistema de aquecimento. Para calcular o volume do sistema de aquecimento, incluindo todos os componentes importantes do fornecimento de aquecimento, use nossa calculadora online do volume do sistema de aquecimento.

Adendo

Calcular com uma calculadora é muito fácil. É necessário inserir na tabela alguns parâmetros relativos ao tipo de radiadores, diâmetro e comprimento dos tubos, volume de água no coletor, etc. Depois, tem de clicar no botão "Calcular" e o programa indica-lhe o volume exacto do seu sistema de aquecimento.

Você pode verificar a calculadora usando as fórmulas acima.

Um exemplo de cálculo do volume de água no sistema de aquecimento:

Os valores dos volumes de vários componentes

Volume de água do radiador:

• radiador de alumínio - 1 seção - 0,450 litros
• radiador bimetálico - 1 seção - 0,250 litros
• nova bateria de ferro fundido 1 seção - 1.000 litros
• bateria velha de ferro fundido 1 seção - 1.700 litros.

O volume de água em 1 metro contínuo do tubo:

• ø15 (G ½ ") - 0,177 litros
• ø20 (G ¾ ") - 0,310 litros
• ø25 (G 1,0 ″) - 0,490 litros
• ø32 (G 1¼ ") - 0,800 litros
• ø15 (G 1½ ") - 1.250 litros
• ø15 (G 2,0 ″) - 1,960 litros.

Para calcular o volume total de líquido no sistema de aquecimento, você também precisa adicionar o volume do refrigerante na caldeira. Esses dados são indicados no passaporte que acompanha o dispositivo ou usam parâmetros aproximados:

• caldeira de piso - 40 litros de água;
• caldeira de parede - 3 litros de água.

A escolha de uma caldeira depende diretamente do volume de líquido no sistema de fornecimento de calor da sala.

Os principais tipos de refrigerantes

Existem quatro tipos principais de fluido usados ​​para encher os sistemas de aquecimento:

Em conclusão, deve-se dizer que se o sistema de aquecimento está sendo modernizado, são instaladas tubulações ou baterias, é necessário recalcular o seu volume total, de acordo com as novas características de todos os elementos do sistema.

Transportador de calor no sistema de aquecimento: cálculo de volume, taxa de fluxo, injeção e mais

Para se ter uma ideia do aquecimento correto de uma casa individual, é necessário compreender os conceitos básicos. Considere os processos de circulação do refrigerante em sistemas de aquecimento. Você aprenderá como organizar adequadamente a circulação do refrigerante no sistema. Recomenda-se assistir ao vídeo explicativo abaixo para uma apresentação mais aprofundada e criteriosa do assunto de estudo.

Cálculo do refrigerante no sistema de aquecimento ↑

O volume do refrigerante em sistemas de aquecimento requer um cálculo preciso.

O cálculo do volume necessário de refrigerante no sistema de aquecimento é mais frequentemente feito no momento da substituição ou reconstrução de todo o sistema. O método mais simples seria banir o uso das tabelas de cálculo apropriadas. Eles são fáceis de encontrar em livros de referência temáticos. De acordo com as informações básicas, contém:

• na seção do radiador de alumínio (bateria) 0,45 l do refrigerante;
• na seção do radiador de ferro fundido 1 / 1,75 litros;
• medidor em funcionamento de tubo de 15 mm / 32 mm 0,177 / 0,8 litros.

Os cálculos também são necessários ao instalar as chamadas bombas de reposição e um tanque de expansão. Nesse caso, para determinar o volume total de todo o sistema, é necessário somar o volume total dos aquecedores (baterias, radiadores), bem como da caldeira e dutos. A fórmula de cálculo é a seguinte:

V = (VS x E) / d, onde d é um indicador da eficiência do tanque de expansão instalado; E representa o coeficiente de expansão do líquido (expresso em porcentagem), VS é igual ao volume do sistema, que inclui todos os elementos: trocadores de calor, caldeira, tubos, também radiadores; V é o volume do tanque de expansão.

Em relação ao coeficiente de expansão do líquido. Este indicador pode ter dois valores, dependendo do tipo de sistema.Se o refrigerante for água, para o cálculo, seu valor é 4%. No caso do etilenoglicol, por exemplo, o coeficiente de expansão é considerado como 4,4%.

Existe outra opção bastante comum, embora menos precisa, para avaliar o volume do refrigerante no sistema. Esta é a forma como os indicadores de potência são usados ​​- para um cálculo aproximado, você só precisa saber a potência do sistema de aquecimento. Presume-se que 1 kW = 15 litros de líquido.

Não é necessária uma avaliação aprofundada do volume dos dispositivos de aquecimento, incluindo a caldeira e as tubulações. Vamos considerar isso com um exemplo específico. Por exemplo, a capacidade do sistema de aquecimento de uma determinada casa era de 75 kW.

Nesse caso, o volume total do sistema é deduzido pela fórmula: VS = 75 x 15 e será igual a 1125 litros.

Também deve-se ter em mente que a utilização de vários tipos de elementos adicionais do sistema de aquecimento (sejam tubos ou radiadores) de alguma forma reduz o volume total do sistema. Informações completas sobre este assunto são encontradas na documentação técnica correspondente do fabricante de alguns elementos.

Vídeo útil: circulação de refrigerante em sistemas de aquecimento ↑

Bombeando o refrigerante para o sistema de aquecimento ↑

Decididos os indicadores de volume do sistema, o principal deve ser entendido: como o refrigerante é bombeado para o sistema de aquecimento do tipo fechado.

Existem duas opções:

No processo de bombeamento, deve-se seguir as leituras do manômetro, não esquecendo que as saídas de ar dos radiadores de aquecimento (baterias) devem ser abertas sem falhas.

Taxa de fluxo do agente de aquecimento no sistema de aquecimento ↑

A taxa de fluxo no sistema de transportador de calor significa a quantidade de massa do transportador de calor (kg / s) destinada a fornecer a quantidade necessária de calor para a sala aquecida.

O cálculo do transportador de calor no sistema de aquecimento é determinado como o quociente da divisão da demanda de calor calculada (W) da (s) sala (s) pela transferência de calor de 1 kg de transportador de calor para aquecimento (J / kg).

O caudal do meio de aquecimento no sistema durante a época de aquecimento nos sistemas de aquecimento central verticais muda, uma vez que são regulados (isto é especialmente verdadeiro para a circulação gravitacional do meio de aquecimento. Na prática, nos cálculos, o caudal do o meio de aquecimento é geralmente medido em kg / h.

Outros métodos de cálculo da quantidade de calor

É possível calcular a quantidade de calor que entra no sistema de aquecimento de outras maneiras.

A fórmula de cálculo para aquecimento, neste caso, pode ser ligeiramente diferente da anterior e ter duas opções:

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

Todos os valores das variáveis ​​nessas fórmulas são os mesmos de antes.

Com base nisso, é seguro dizer que o cálculo de quilowatts de aquecimento pode ser feito por conta própria. No entanto, não se esqueça de consultar os organismos especiais responsáveis ​​pelo fornecimento de calor às habitações, uma vez que os seus princípios e sistema de ocupação podem ser completamente diferentes e consistir num conjunto de medidas completamente diferente.

Tendo decidido projetar o chamado sistema de "piso aquecido" em uma casa particular, você precisa estar preparado para o fato de que o procedimento de cálculo da quantidade de calor será muito mais complicado, pois neste caso você deve levar em consideração não só as características do circuito de aquecimento, mas também os parâmetros da rede elétrica, a partir da qual e o piso serão aquecidos. Ao mesmo tempo, as organizações responsáveis ​​pelo controle desse trabalho de instalação serão completamente diferentes.

Muitos proprietários enfrentam frequentemente o problema de converter o número necessário de quilocalorias em quilowatts, o que é causado pelo uso de unidades de medida em muitas ajudas auxiliares no sistema internacional denominado "C". Aqui você precisa se lembrar que o coeficiente de conversão de quilocalorias em quilowatts será 850, ou seja, em termos mais simples, 1 kW é 850 kcal. Esse procedimento de cálculo é muito mais fácil, pois não será difícil calcular a quantidade necessária de giga calorias - o prefixo "giga" significa "milhão", portanto, 1 giga caloria é 1 milhão de calorias.

Para evitar erros nos cálculos, é importante lembrar que absolutamente todos os medidores de calor modernos têm algum erro, muitas vezes dentro de limites aceitáveis. O cálculo de tal erro também pode ser realizado independentemente usando a seguinte fórmula: R = (V1 - V2) / (V1 + V2) * 100, onde R é o erro do medidor de aquecimento geral da casa

V1 e V2 são os parâmetros da vazão de água no sistema já citado acima, e 100 é o coeficiente responsável pela conversão do valor obtido em porcentagem. De acordo com os padrões operacionais, o erro máximo permitido pode ser 2%, mas geralmente esse número em dispositivos modernos não ultrapassa 1%.