Càlcul del sistema de calefacció d'una casa privada: regles i exemples de càlcul

Selecció de caldera

La caldera pot ser de diversos tipus:

• caldera elèctrica;
• caldera de combustible líquid;
• caldera de gas;
• caldera de combustible sòlid;
• Caldera combinada.

A més dels costos de combustible, caldrà fer una inspecció preventiva de la caldera almenys un cop l'any. El millor és trucar a un especialista per a aquests propòsits. També caldrà realitzar una neteja preventiva dels filtres. Les més fàcils d'utilitzar són les calderes que funcionen amb gas. També són força barats de mantenir i reparar. Una caldera de gas només és adequada a aquelles cases que tenen accés a una xarxa de gas.

Les calderes d'aquesta classe es distingeixen per un alt grau de seguretat.Les calderes modernes estan dissenyades de manera que no requereixen una habitació especial per a la sala de calderes. Les calderes modernes es caracteritzen per un aspecte bonic i poden encaixar amb èxit a l'interior de qualsevol cuina.

Caldera de gas a la cuina

Fins ara, les calderes semiautomàtiques que funcionen amb combustibles sòlids són especialment populars. És cert que aquestes calderes tenen un inconvenient, que és que un cop al dia cal carregar combustible. Molts fabricants produeixen aquestes calderes totalment automatitzades. En aquestes calderes, el combustible sòlid es carrega fora de línia.

Tanmateix, aquestes calderes són una mica més problemàtiques. A més del principal problema, que és que ara l'electricitat és bastant cara, també poden sobrecarregar la xarxa. Als pobles petits, s'assigna una mitjana de fins a 3 kW per hora per casa, però això no és suficient per a una caldera, i cal tenir en compte que la xarxa es carregarà no només amb el funcionament de la caldera.

caldera elèctrica

Per organitzar el sistema de calefacció d'una casa privada, també podeu instal·lar una caldera de combustible líquid. L'inconvenient d'aquestes calderes és que poden causar crítiques des del punt de vista de l'ecologia i la seguretat.

Càlcul de la potència de la caldera

Abans de calcular la calefacció de la casa, cal fer-ho calculant la potència de la caldera. L'eficiència de tot el sistema de calefacció dependrà principalment de la potència de la caldera. El més important en aquest assumpte és no excedir-ho, ja que una caldera massa potent consumirà més combustible del necessari. I si la caldera és massa feble, no serà possible escalfar la casa correctament, i això afectarà negativament la comoditat de la casa.

Per tant, el càlcul del sistema de calefacció d'una casa de camp és important. Podeu triar una caldera de la potència requerida si calculeu simultàniament la pèrdua de calor específica de l'edifici durant tot el període de calefacció.

El càlcul de la calefacció de la llar: la pèrdua de calor específica es pot fer pel mètode següent:

q_casa=Q_curs/F_h

Qyear és el consum d'energia tèrmica durant tot el període de calefacció;

Fh és la zona de la casa que s'escalfa;

Taula de selecció de potència de caldera en funció de la zona a escalfar

Per calcular la calefacció d'una casa de camp: el consum d'energia que es destinarà a la calefacció d'una casa privada, heu d'utilitzar la fórmula següent i una eina com ara una calculadora:

Q_curs=β_h*[Q_k-(Q_{vn b}+Q_s)*ν

β_h - Aquest és el coeficient per comptabilitzar el consum addicional de calor del sistema de calefacció.

Q_{vn b} - recepcions de calor de caràcter domèstic, típics de tot el període de calefacció.

Qk és el valor de la pèrdua total de calor de la casa.

Q_s - és el flux de calor en forma de radiació solar que entra a la casa per les finestres.

Abans de calcular la calefacció d'una casa privada, val la pena tenir en compte que els diferents tipus de locals es caracteritzen per diferents condicions de temperatura i indicadors d'humitat de l'aire. Es presenten a la taula següent:

A continuació es mostra una taula que mostra els coeficients d'ombra d'una obertura de tipus lluminós i la quantitat relativa de radiació solar que entra per les finestres.

Si teniu previst instal·lar calefacció d'aigua, l'àrea de la casa serà en gran mesura un factor determinant. Si la casa té una superfície total de no més de 100 metres quadrats. metres, llavors també és adequat un sistema de calefacció amb circulació natural.Si la casa té una superfície més gran, és obligatori un sistema de calefacció amb circulació forçada. El càlcul del sistema de calefacció de la casa s'ha de fer amb precisió i correctament.

Conducte simple de secció transversal constant

Les principals proporcions de disseny d'una canonada simple són: equació de Bernoulli, equació de flux Q \u003d const i fórmules per calcular les pèrdues de pressió per fricció al llarg de la canonada i en les resistències locals.

Quan apliqueu l'equació de Bernoulli en un càlcul particular, es poden tenir en compte les recomanacions següents. Primer, hauríeu d'establir dues seccions de disseny i un pla de comparació a la figura. Es recomana prendre com a seccions:

la superfície lliure del líquid del dipòsit, on la velocitat és zero, és a dir. V = 0;

la sortida del flux a l'atmosfera, on la pressió a la secció transversal del raig és igual a la pressió ambiental, és a dir. pa6c = ratm o pis6 = 0;

secció en què s'estableix la pressió (o cal determinar-la) (lectures d'un manòmetre o un manòmetre de buit);

secció sota el pistó, on l'excés de pressió ve determinat per la càrrega externa.

El pla de comparació es dibuixa convenientment a través del centre de gravetat d'una de les seccions calculades, normalment situades a sota (aleshores les alçades geomètriques de les seccions són 0).

Sigui una canonada simple de secció transversal constant situada arbitràriament a l'espai (Fig. 1), tingui una longitud total l i un diàmetre d, i contingui una sèrie de resistències locals. En el tram inicial (1-1), l'alçada geomètrica és igual a z1 i l'excés de pressió p1, i en el final (2-2) z2 i p2, respectivament. La velocitat del flux en aquests trams a causa de la constància del diàmetre de la canonada és la mateixa i igual a v.

L'equació de Bernoulli per a les seccions 1-1 i 2-2, tenint en compte , es veurà com:

o

,

suma de coeficients de resistències locals.

Per a la comoditat dels càlculs, introduïm el concepte de cap de disseny

,

٭

٭٭

Exemple de càlcul tèrmic

Com a exemple de càlcul tèrmic, hi ha una casa normal d'1 planta amb quatre sales d'estar, una cuina, un bany, un "jardí d'hivern" i safareigs.

Fonamentació d'una llosa monolítica de formigó armat (20 cm), parets exteriors - formigó (25 cm) amb guix, sostre - sostres de bigues de fusta, sostre - teules metàl·liques i llana mineral (10 cm)

Designem els paràmetres inicials de la casa necessaris per als càlculs.

Dimensions de l'edifici:

• alçada del sòl - 3 m;
• petita finestra de la part davantera i posterior de l'edifici 1470 * 1420 mm;
• gran finestra de façana 2080 * 1420 mm;
• portes d'entrada 2000*900 mm;
• portes posteriors (sortida a la terrassa) 2000*1400 (700 + 700) mm.

L'amplada total de l'edifici és de 9,5 m2, la longitud és de 16 m2. Només s'escalfaran sales d'estar (4 unitats), un bany i una cuina.

Per a un càlcul precís de la pèrdua de calor a les parets, l'àrea de les finestres i les portes s'ha de restar de l'àrea de les parets externes: aquest és un tipus de material completament diferent amb el seu propi. resistència tèrmica

Comencem calculant les àrees de materials homogenis:

• superfície útil - 152 m2;
• àrea del sostre - 180 m2, donada l'alçada de l'àtic 1,3 m i l'amplada de la pista - 4 m;
• àrea de la finestra - 3*1,47*1,42+2,08*1,42=9,22 m2;
• àrea de la porta - 2*0,9+2*2*1,4=7,4 m2.

L'àrea de les parets exteriors serà igual a 51*3-9,22-7,4=136,38 m2.

Passem al càlcul de la pèrdua de calor de cada material:

• Q_pis\u003d S * ∆T * k / d \u003d 152 * 20 * 0,2 / 1,7 \u003d 357,65 W;
• Q_sostre\u003d 180 * 40 * 0,1 / 0,05 \u003d 14400 W;
• Q_finestra=9,22*40*0,36/0,5=265,54W;
• Q_portes=7,4*40*0,15/0,75=59,2W;

I també Q_paret equivalent a 136,38*40*0,25/0,3=4546. La suma de totes les pèrdues de calor serà de 19628,4 W.

Com a resultat, calculem la potència de la caldera: P_caldera=Q_pèrdues*S_{calefacció_habitació}*K/100=19628,4*(10,4+10,4+13,5+27,9+14,1+7,4)*1,25/100=19628,4*83,7*1,25/100=20536,2=21 kW.

Calculem el nombre de seccions del radiador per a una de les habitacions. Per a tots els altres, els càlculs són semblants. Per exemple, una habitació cantonera (a l'esquerra, cantonada inferior del diagrama) té una superfície de 10,4 m2.

Així, N=(100*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7)/C=(100*10,4*1,0*1,0*0,9*1,3*1,2*1,0*1,05)/180=8,5176=9.

Aquesta habitació requereix 9 seccions d'un radiador de calefacció amb una potència calorífica de 180 watts.

Passem al càlcul de la quantitat de refrigerant del sistema - W=13,5*P=13,5*21=283,5 l. Això vol dir que la velocitat del refrigerant serà: V=(0,86*P*μ)/∆T=(0,86*21000*0,9)/20=812,7 l.

Com a resultat, la facturació total de tot el volum de refrigerant del sistema equivaldrà a 2,87 vegades per hora.

1. Càlcul del sistema de calefacció d'una casa privada: regles i exemples de càlcul
2. Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics

Com calcular el nombre i volum òptims d'intercanviadors de calor

En calcular el nombre de radiadors necessaris, cal tenir en compte de quin material estan fets. El mercat ofereix ara tres tipus de radiadors metàl·lics:

• ferro colat,
• alumini,
• aliatge bimetàl·lic.

Tots ells tenen les seves pròpies característiques. El ferro colat i l'alumini tenen la mateixa velocitat de transferència de calor, però l'alumini es refreda ràpidament i el ferro colat s'escalfa lentament, però reté la calor durant molt de temps. Els radiadors bimetàl·lics s'escalfen ràpidament, però es refreden molt més lentament que els d'alumini.

En calcular el nombre de radiadors, també s'han de tenir en compte altres matisos:

• l'aïllament tèrmic del sòl i les parets ajuda a estalviar fins a un 35% de calor,
• l'habitació de la cantonada és més fresca que les altres i necessita més radiadors,
• l'ús de finestres de doble vidre a les finestres estalvia un 15% d'energia tèrmica,
• fins a un 25% de l'energia tèrmica "surt" pel sostre.

El nombre de radiadors i seccions de calefacció depèn de molts factors.

D'acord amb les normes de SNiP, es necessiten 100 W de calor per escalfar 1 m3. Per tant, 50 m3 requeriran 5000 watts. Si un dispositiu bimetàl·lic de 8 seccions emet 120 W, aleshores amb una calculadora senzilla calculem: 5000: 120 = 41,6. Després d'arrodonir, obtenim 42 radiadors.

Podeu utilitzar la fórmula aproximada per calcular les seccions del radiador:

N*= S/P *100

El símbol (*) mostra que la part fraccionària s'arrodoneix segons les regles matemàtiques generals, N és el nombre de seccions, S és l'àrea de l'habitació en m2 i P és la producció de calor d'1 secció en W.

Fórmules

Com que nosaltres, benvolgut lector, no envaïm l'obtenció del diploma d'enginyeria tèrmica, no començarem a enfilar-nos a la selva.

Es realitza un càlcul simplificat del diàmetre de la canonada de calefacció segons la fórmula D \u003d 354 * (0,86 * Q / Dt) / v, en la qual:

• D és el valor desitjat del diàmetre en centímetres.
• Q és la càrrega tèrmica a la secció corresponent del circuit.
• Dt és el delta de temperatura entre les canonades de subministrament i de retorn. En un sistema autònom típic, és d'aproximadament 20 graus.
• v és el cabal de refrigerant a les canonades.

Sembla que no tenim prou dades per continuar.

Per calcular el diàmetre de les canonades per a la calefacció, necessitem:

1. Descobriu a quina velocitat es pot moure el refrigerant.
2. Aprèn a calcular la potència tèrmica de tot el sistema i les seves seccions individuals.

Velocitat del refrigerant

Ha de complir un parell de condicions de límit.

D'una banda, el refrigerant ha de donar la volta al circuit aproximadament tres vegades per hora. En un altre cas, el delta de temperatura estimat augmentarà notablement, fent que l'escalfament dels radiadors sigui desigual. A més, amb un fred extrem, aprofitarem al màxim la possibilitat real de descongelar les parts més fresques del circuit.

En cas contrari, una velocitat excessivament alta generarà soroll hidràulic. Adormir-se amb el so de l'aigua a les canonades és un plaer, diguem-ne, per a un aficionat.

El rang de cabals de 0,6 a 1,5 metres per segon es considera acceptable; juntament amb això, en la majoria dels casos, s'utilitza el valor màxim permès en els càlculs: 1,5 m / s.

Potència tèrmica

Aquí teniu un esquema per calcular-lo per a la resistència tèrmica normalitzada de les parets (per al centre del país - 3,2 m2 * C / W).

• Per a una casa privada, es prenen 60 watts per metre cúbic d'espai com a potència base.
• A aquests se sumen 100 watts per cada finestra i 200 per cada porta.
• El resultat es multiplica per un coeficient regional en funció del territori climàtic:

Temperatura mitjana de gener	Coeficient
-40	2,0
-25	1,6
-15	1,4
-5	1
0,8

Per tant, una habitació de 300 m2 amb tres portes i finestres a Krasnodar (la temperatura mitjana de gener és de +0,6 °C) requerirà (300 * 60 + (3 * 100 + 200)) * 0,8 = 14800 watts de calor.

Per als edificis, la resistència tèrmica de les parets dels quals difereix significativament de la normalitzada, s'utilitza un altre esquema simplificat: Q=V*Dt*K/860, on:

• Q és la necessitat de potència tèrmica en quilowatts.
• V - la quantitat d'espai escalfat en metres cúbics.
• Dt - diferència de temperatura entre el carrer i l'habitació en el pic de fred.

Coeficient d'aïllament	Descripció dels envoltants de l'edifici
0,6 — 0,9	Abric d'escuma o llana mineral, sostre aïllant, vidre triple d'estalvi energètic
1,-1,9	Maçoneria d'un maó i mig, finestres de doble vidre d'una sola cambra
2 — 2,9	Maó, finestres amb entramat de fusta sense aïllament
3-4	Col·locat en mig maó, vidre en un fil

On obtenir la càrrega per a una secció separada del circuit? Es calcula pel volum de l'habitació que s'escalfa per aquesta zona, utilitzant un dels mètodes anteriors.

Càlcul del sistema de calefacció

Quan es planifica un sistema de calefacció per a una casa privada, el pas més difícil i crucial és realitzar càlculs hidràulics: cal determinar la resistència del sistema de calefacció.

Al cap i a la fi, prenent per si sols com calcular el volum del sistema de calefacció i planificar encara més el sistema, poca gent sap que primer cal dur a terme un treball de disseny gràfic. En particular, s'han de determinar i mostrar els paràmetres següents al pla del sistema de calefacció:

balanç de calor del local en què s'ubicaran els dispositius de calefacció;
el tipus d'aparells de calefacció i superfícies d'intercanvi de calor més adequats, indicar-los al plànol preliminar del sistema de calefacció;
el tipus de sistema de calefacció més adequat, trieu la configuració més adequada. També hauríeu de crear un disseny detallat de la caldera de calefacció, la canonada.
triar el tipus de canonada, determinar els elements addicionals necessaris per a un treball d'alta qualitat (vàlvules, vàlvules, sensors). Indiqueu la seva ubicació a l'esquema preliminar del sistema.
crear un diagrama axonomètric complet. Ha d'indicar el nombre de seccions, la seva durada i el nivell de càrrega de calor.
planificar i mostrar en el diagrama el circuit principal de calefacció

En aquest cas, és important tenir en compte el cabal màxim del refrigerant.

Diagrama esquemàtic de la calefacció

Sistema de calefacció de dos tubs

Per a qualsevol sistema de calefacció, la secció de disseny de la canonada és el segment en què el diàmetre no canvia i on es produeix un flux de refrigerant estable. L'últim paràmetre es calcula a partir del balanç de calor de l'habitació.

Per calcular un sistema de calefacció de dues canonades, s'ha de realitzar una numeració preliminar de les seccions. Comença amb un element de calefacció (caldera). Tots els punts nodals de la línia de subministrament, on es ramifica el sistema, s'han de marcar amb majúscules.

Sistema de calefacció de dos tubs

Els nodes corresponents situats a les canonades principals prefabricades s'han d'indicar amb guions. Els punts de branca de les branques de l'instrument (a la columna nodal) s'indiquen amb més freqüència amb números aràbics. Aquestes designacions corresponen al número de la planta (en cas que s'implanti un sistema de calefacció horitzontal) o al número de la columna (sistema vertical). En aquest cas, a la unió del flux de refrigerant, aquest nombre s'indica amb una carrera addicional.

Per al millor rendiment possible de l'obra, cada apartat ha d'anar numerat.

És important tenir en compte que el nombre ha de constar de dos valors: el principi i el final de la secció

equilibri hidràulic

L'equilibri de les caigudes de pressió en el sistema de calefacció es realitza mitjançant vàlvules de control i tancament.

L'equilibri hidràulic del sistema es realitza sobre la base de:

• càrrega de disseny (cabal massiu de refrigerant);
• dades dels fabricants de canonades sobre resistència dinàmica;
• el nombre de resistències locals a la zona considerada;
• Característiques tècniques dels accessoris.

Les característiques d'instal·lació (caiguda de pressió, muntatge, capacitat de cabal) s'estableixen per a cada vàlvula. Determinen els coeficients de flux de refrigerant a cada riser i després a cada dispositiu.

La pèrdua de pressió és directament proporcional al quadrat del cabal de refrigerant i es mesura en kg/h, on

S és el producte de la pressió específica dinàmica, expressada en Pa/(kg/h), i el coeficient reduït de la resistència local de la secció (ξpr).

El coeficient reduït ξpr és la suma de totes les resistències locals del sistema.

Determinació del cabal de refrigerant i diàmetres de canonades

En primer lloc, cada branca de calefacció s'ha de dividir en seccions, començant des del final. L'avaria es fa pel consum d'aigua, i varia d'un radiador a un altre. Això vol dir que després de cada bateria comença una nova secció, això es mostra a l'exemple que es presenta més amunt. Comencem des de la 1a secció i trobem el cabal massiu del refrigerant que hi ha, centrant-nos en la potència de l'últim escalfador:

G = 860q/ ∆t, on:

• G és el cabal de refrigerant, kg/h;
• q és la potència tèrmica del radiador a la zona, kW;
• Δt és la diferència de temperatura en les canonades de subministrament i retorn, normalment triguen 20 ºС.

Per a la primera secció, el càlcul del refrigerant té aquest aspecte:

860 x 2 / 20 = 86 kg/h.

El resultat obtingut s'ha d'aplicar immediatament al diagrama, però per a càlculs posteriors el necessitarem en altres unitats: litres per segon. Per fer una transferència, heu d'utilitzar la fórmula:

GV = G /3600ρ, on:

• GV - cabal d'aigua, l/s;
• ρ és la densitat de l'aigua, a una temperatura de 60 ºС és igual a 0,983 kg / litre.

En aquestes taules es publiquen els valors dels diàmetres de canonades d'acer i plàstic, en funció del cabal i de la velocitat del refrigerant.Si aneu a la pàgina 31, a la taula 1 per a canonades d'acer, la primera columna mostra els cabals en l / s. Per no fer un càlcul complet de canonades per al sistema de calefacció d'una casa freqüent, només cal seleccionar el diàmetre segons el cabal, tal com es mostra a la figura següent:

Així, per al nostre exemple, la mida interna del pas hauria de ser de 10 mm. Però com que aquestes canonades no s'utilitzen en calefacció, acceptem amb seguretat la canonada DN15 (15 mm). Ho posem al diagrama i anem a la segona secció. Com que el següent radiador té la mateixa capacitat, no cal aplicar les fórmules, agafem el cabal d'aigua anterior i el multipliquem per 2 i obtenim 0,048 l/s. De nou ens dirigim a la taula i hi trobem el valor adequat més proper. Al mateix temps, no us oblideu de controlar la velocitat del flux d'aigua v (m / s) perquè no superi els límits especificats (a les figures està marcat a la columna de l'esquerra amb un cercle vermell):

Com es pot veure a la figura, la secció núm. 2 també es col·loca amb tub DN15. A més, segons la primera fórmula, trobem el cabal a la secció núm. 3:

860 x 1,5 / 20 = 65 kg / h i convertiu-lo a altres unitats:

65 / 3600 x 0,983 = 0,018 l / s.

Sumant-ho a la suma dels costos dels dos apartats anteriors, obtenim: 0,048 + 0,018 = 0,066 l/s i tornem a passar a la taula. Com que en el nostre exemple no calculem el sistema gravitatori, sinó el sistema de pressió, la canonada DN15 també és adequada per a la velocitat del refrigerant aquesta vegada:

Seguint així, calculem totes les seccions i apliquem totes les dades al nostre diagrama axonomètric:

Càlcul del nombre de seccions d'aparells de calefacció

El sistema de calefacció no serà efectiu si no es calcula el nombre òptim de seccions del radiador.Un càlcul incorrecte comportarà que les habitacions s'escalfaran de manera desigual, la caldera funcionarà al límit de les seves capacitats o, per contra, malgastarà combustible "inactiu".

Alguns propietaris creuen que com més piles, millor. No obstant això, això allarga el recorregut del refrigerant, que es refreda gradualment, la qual cosa fa que les últimes habitacions del sistema corren el risc de quedar-se sense calor. La circulació forçada del refrigerant, en part, resol aquest problema. Però no hem de perdre de vista la potència de la caldera, que pot simplement "no estirar" el sistema.

Per calcular el nombre de seccions, necessiteu els valors següents:

• la zona de l'habitació climatitzada (més la contigua, on no hi ha radiadors);
• potència d'un radiador (indicat a les especificacions tècniques);

tenir en compte que per 1 sq. m

L'espai habitable requerirà 100 W de potència per a Rússia central (segons els requisits de SNiP).

L'àrea de l'habitació es multiplica per 100 i la quantitat resultant es divideix pels paràmetres de potència del radiador instal·lat.

Un exemple per a una habitació de 25 metres quadrats. metres i potència del radiador 120 W: (20x100) / 185 = 10,8 = 11

Aquesta és la fórmula més senzilla, amb una alçada no estàndard de les habitacions o la seva configuració complexa, s'utilitzen altres valors.

Com calcular correctament la calefacció en una casa privada si es desconeix la potència del radiador per algun motiu? Per defecte, es pren la potència estàtica mitjana de 200 watts. Podeu prendre els valors mitjans de certs tipus de radiadors. Per al bimetàl·lic, aquesta xifra és de 185 W, per a l'alumini - 190 W. Per al ferro colat, el valor és molt més baix: 120 watts.

Si el càlcul es realitza per a habitacions cantoneres, el resultat es pot multiplicar amb seguretat per un factor d'1,2.

Passos de càlcul

Cal calcular els paràmetres d'escalfament d'una casa en diverses etapes:

• càlcul de la pèrdua de calor a casa;
• selecció del règim de temperatura;
• selecció de radiadors de calefacció per potència;
• càlcul hidràulic del sistema;
• selecció de caldera.

La taula us ajudarà a entendre quin tipus de potència del radiador necessiteu per a la vostra habitació.

Càlcul de pèrdues de calor

La part termotècnica del càlcul es realitza a partir de les següents dades inicials:

• conductivitat tèrmica específica de tots els materials utilitzats en la construcció d'una casa privada;
• dimensions geomètriques de tots els elements de l'edifici.

La càrrega de calor del sistema de calefacció en aquest cas es determina per la fórmula:
Mk \u003d 1,2 x Tp, on

Tp - pèrdua total de calor de l'edifici;

Mk - potència de la caldera;

1.2 - factor de seguretat (20%).

Per a edificis individuals, la calefacció es pot calcular mitjançant un mètode simplificat: l'àrea total del local (inclosos els passadissos i altres locals no residencials) es multiplica per la potència climàtica específica i el producte resultant es divideix per 10.

El valor de la potència climàtica específica depèn de l'obra i és igual a:

• per a les regions centrals de Rússia - 1,2 - 1,5 kW;
• per al sud del país - 0,7 - 0,9 kW;
• per al nord - 1,5 - 2,0 kW.

Una tècnica simplificada us permet calcular la calefacció sense recórrer a l'ajuda costosa de les organitzacions de disseny.

Condicions de temperatura i selecció de radiadors

El mode es determina en funció de la temperatura del refrigerant (la majoria de vegades és aigua) a la sortida de la caldera de calefacció, l'aigua retornada a la caldera, així com la temperatura de l'aire a l'interior del local.

El mode òptim, segons els estàndards europeus, és la relació 75/65/20.

Per seleccionar radiadors de calefacció abans de la instal·lació, primer heu de calcular el volum de cada habitació. Per a cada regió del nostre país, s'ha establert la quantitat necessària d'energia tèrmica per metre cúbic d'espai. Per exemple, per a la part europea del país, aquesta xifra és de 40 watts.

Per determinar la quantitat de calor d'una habitació en particular, cal multiplicar el seu valor específic per la capacitat cúbica i augmentar el resultat un 20% (multiplicar per 1,2). A partir de la xifra obtinguda, es calcula el nombre necessari d'escalfadors. El fabricant indica el seu poder.

Per exemple, cada aleta d'un radiador d'alumini estàndard té una potència de 150 W (a una temperatura del refrigerant de 70 °C). Per determinar el nombre necessari de radiadors, cal dividir l'energia tèrmica necessària per la potència d'un element de calefacció.

Càlcul hidràulic

Per al càlcul hidràulic hi ha programes especials.

Una de les etapes costoses de la construcció és la instal·lació de la canonada. Es necessita un càlcul hidràulic del sistema de calefacció d'una casa privada per determinar els diàmetres de les canonades, el volum del dipòsit d'expansió i la selecció correcta de la bomba de circulació. El resultat del càlcul hidràulic són els següents paràmetres:

• Consum global del portador de calor;
• Pèrdua de pressió del portador de calor al sistema;
• Pèrdua de pressió de la bomba (caldera) a cada escalfador.

Com determinar el cabal del refrigerant? Per fer-ho, cal multiplicar la seva capacitat calorífica específica (per a l'aigua, aquesta xifra és de 4,19 kJ / kg * graus C) i la diferència de temperatura a la sortida i l'entrada, i després dividir la potència total del sistema de calefacció per la resultat.

El diàmetre de la canonada es selecciona en funció de la condició següent: la velocitat de l'aigua a la canonada no ha de superar 1,5 m/s. En cas contrari, el sistema farà soroll. Però també hi ha un límit de velocitat inferior: 0,25 m / s. La instal·lació de la canonada requereix l'avaluació d'aquests paràmetres.

Si es descuida aquesta condició, es pot produir la ventilació de les canonades. Amb seccions seleccionades correctament, una bomba de circulació integrada a la caldera és suficient per al funcionament del sistema de calefacció.

La pèrdua de càrrega per a cada secció es calcula com el producte de la pèrdua per fricció específica (especificada pel fabricant de la canonada) i la longitud de la secció de la canonada. A les especificacions de fàbrica també s'indiquen per a cada accessori.

Selecció de calderes i una mica d'economia

La caldera es selecciona en funció del grau de disponibilitat d'un determinat tipus de combustible. Si el gas està connectat a la casa, no té sentit comprar combustible sòlid o elèctric. Si necessiteu l'organització del subministrament d'aigua calenta, la caldera no s'escull segons la potència de calefacció: en aquests casos, es tria la instal·lació de dispositius de dos circuits amb una potència d'almenys 23 kW. Amb menys productivitat, només proporcionaran un punt d'ingesta d'aigua.

Selecció i instal·lació d'aparells de calefacció

La calor es transfereix de la caldera al local mitjançant dispositius de calefacció. Es divideixen en:

• emissors d'infrarojos;
• radiació convectiva (tot tipus de radiadors);
• convectiva (anervada).

Els emissors d'infrarojos són menys comuns, però es consideren més eficients, ja que no escalfen l'aire, sinó els objectes que es troben a la zona de l'emissor. Per a ús domèstic, es coneixen escalfadors infrarojos portàtils que converteixen el corrent elèctric en radiació infraroja.

Els dispositius dels dos últims punts són els més utilitzats per les seves qualitats òptimes de consum.

Per calcular el nombre necessari de seccions de l'escalfador, cal conèixer la quantitat de transferència de calor de cada secció.

Es necessiten aproximadament 100 W de potència per 1 m². Per exemple, si la potència d'una secció del radiador és de 170 W, un radiador de 10 seccions (1,7 kW) pot escalfar una superfície de l'habitació de 17 m². Al mateix temps, s'assumeix que l'alçada del sostre per defecte no supera els 2,7 m.

Si col·loqueu el radiador en un nínxol profund sota l'ampit de la finestra, reduïu la transferència de calor en un 10% de mitjana. Quan es col·loca a sobre d'una caixa decorativa, la pèrdua de calor arriba al 15-20%.

Si seguiu regles senzilles, podeu augmentar l'eficiència de transferència de calor dels radiadors de calefacció:

• per a la màxima neutralització dels fluxos d'aire fred amb aire càlid, els radiadors s'instal·len estrictament sota les finestres, mantenint una distància entre elles d'almenys 5 cm.
• El centre de la finestra i el radiador han de coincidir o desviar-se en no més de 2 cm;
• les bateries de cada habitació es col·loquen horitzontalment al mateix nivell;
• la distància entre el radiador i el terra ha de ser d'almenys 6 cm;
• entre la superfície posterior de l'escalfador i la paret ha de ser d'almenys 2-5 cm.

L'elecció de calderes per escalfar una casa privada

Els escalfadors que utilitza el sistema de calefacció de la casa poden ser dels següents tipus:

• Acanalat o convectiu;
• Radiatiu-convectiva;
• Radiació. Els escalfadors de radiació rarament s'utilitzen per organitzar un sistema de calefacció a una casa privada.

Les calderes modernes tenen les característiques que es mostren a la taula següent:

Quan es calcula la calefacció en una casa de fusta, aquesta taula us pot ajudar fins a cert punt. Quan instal·leu dispositius de calefacció, heu de complir alguns requisits:

• La distància entre l'escalfador i el terra ha de ser d'almenys 60 mm. Gràcies a aquesta distància, l'esquema de calefacció de la llar us permetrà netejar en un lloc de difícil accés.
• La distància entre el dispositiu de calefacció i l'ampit de la finestra ha de ser d'almenys 50 mm, de manera que el radiador es pot treure sense problemes si passa alguna cosa.
• Les aletes dels aparells de calefacció s'han de situar en posició vertical.
• És desitjable muntar escalfadors sota les finestres o prop de les finestres.
• El centre de l'escalfador ha de coincidir amb el centre de la finestra.

Si hi ha diversos calefactors a la mateixa habitació, s'han d'ubicar al mateix nivell.

Determinació de les pèrdues de pressió en canonades

La resistència a la pèrdua de pressió en el circuit pel qual circula el refrigerant es determina com el seu valor total per a tots els components individuals. Aquests últims inclouen:

• pèrdues en el circuit primari, denotades com a ∆Plk;
• costos locals del portador de calor (∆Plm);
• caiguda de pressió en zones especials, anomenades "generadors de calor" sota la designació ∆Ptg;
• pèrdues dins del sistema d'intercanvi de calor incorporat ∆Pto.

Després de sumar aquests valors, s'obté l'indicador desitjat, que caracteritza la resistència hidràulica total del sistema ∆Pco.

A més d'aquest mètode generalitzat, hi ha altres maneres de determinar la pèrdua de càrrega a les canonades de polipropilè.Un d'ells es basa en la comparació de dos indicadors vinculats a l'inici i al final del gasoducte. En aquest cas, la pèrdua de pressió es pot calcular simplement restant els seus valors inicial i final, determinats per dos manòmetres.

Una altra opció per calcular l'indicador desitjat es basa en l'ús d'una fórmula més complexa que tingui en compte tots els factors que afecten les característiques del flux de calor. La relació que es mostra a continuació té en compte, en primer lloc, pèrdua de cap líquid a causa de la longitud de la canonada.

• h és la pèrdua de càrrega líquida, mesurada en metres en el cas en estudi.
• λ és el coeficient de resistència hidràulica (o fricció), determinat per altres mètodes de càlcul.
• L és la longitud total de la canonada amb servei, que es mesura en metres corrents.
• D és la mida interna de la canonada, que determina el volum del flux de refrigerant.
• V és el cabal de fluid, mesurat en unitats estàndard (metre per segon).
• El símbol g és l'acceleració de caiguda lliure, que és de 9,81 m/s2.

Són de gran interès les pèrdues provocades per l'alt coeficient de fregament hidràulic. Depèn de la rugositat de les superfícies interiors de les canonades. Les proporcions utilitzades en aquest cas només són vàlides per a peces en blanc tubulars de forma rodona estàndard. La fórmula final per trobar-los és la següent:

• V - la velocitat de moviment de les masses d'aigua, mesurada en metres/segon.
• D - diàmetre interior, que determina l'espai lliure per al moviment del refrigerant.
• El coeficient del denominador indica la viscositat cinemàtica del líquid.

Aquest últim indicador fa referència a valors constants i es troba segons taules especials publicades en grans quantitats a Internet.