Pengiraan terma sistem pemanasan: cara mengira beban pada sistem dengan betul

Reka bentuk dan pengiraan terma sistem pemanasan adalah peringkat wajib apabila mengatur pemanasan rumah.Tugas utama aktiviti pengiraan adalah untuk menentukan parameter optimum sistem dandang dan radiator.

Setuju, pada pandangan pertama nampaknya hanya seorang jurutera yang boleh menjalankan pengiraan kejuruteraan terma. Walau bagaimanapun, tidak semuanya begitu rumit. Mengetahui algoritma tindakan, anda akan dapat melakukan pengiraan yang diperlukan secara bebas.

Artikel itu menerangkan secara terperinci prosedur pengiraan dan menyediakan semua formula yang diperlukan. Untuk pemahaman yang lebih baik, kami telah menyediakan contoh pengiraan haba untuk rumah persendirian.

Pengiraan haba pemanasan: prosedur am

Pengiraan terma klasik sistem pemanasan ialah dokumen teknikal yang disatukan yang merangkumi kaedah pengiraan standard langkah demi langkah mandatori.

Tetapi sebelum mengkaji pengiraan parameter utama ini, anda perlu memutuskan konsep sistem pemanasan itu sendiri.

Sistem pemanasan dicirikan oleh bekalan paksa dan penyingkiran haba secara tidak sengaja ke dalam bilik.

Tugas utama mengira dan mereka bentuk sistem pemanasan:

• paling boleh dipercayai menentukan kehilangan haba;
• tentukan jumlah dan syarat penggunaan penyejuk;
• pilih unsur penjanaan, pergerakan dan pemindahan haba setepat mungkin.

Semasa pembinaan sistem pemanasan Pada mulanya adalah perlu untuk mengumpul pelbagai data mengenai bilik/bangunan di mana sistem pemanasan akan digunakan. Selepas mengira parameter terma sistem, analisis keputusan operasi aritmetik.

Berdasarkan data yang diperoleh, komponen sistem pemanasan dipilih, diikuti dengan pembelian, pemasangan dan pentauliahan.

Pemanasan ialah sistem berbilang komponen untuk memastikan rejim suhu yang diluluskan di dalam bilik/bangunan.Ia merupakan bahagian berasingan daripada kompleks komunikasi premis kediaman moden

Perlu diperhatikan bahawa kaedah pengiraan haba ini membolehkan seseorang mengira dengan tepat sejumlah besar kuantiti yang secara khusus menggambarkan sistem pemanasan masa depan.

Hasil daripada pengiraan haba, maklumat berikut akan tersedia:

• bilangan kehilangan haba, kuasa dandang;
• bilangan dan jenis radiator haba untuk setiap bilik secara berasingan;
• ciri hidraulik saluran paip;
• isipadu, kelajuan penyejuk, kuasa pam haba.

Pengiraan terma bukanlah lakaran teori, tetapi keputusan yang tepat dan munasabah yang disyorkan untuk digunakan dalam amalan apabila memilih komponen sistem pemanasan.

Piawaian untuk keadaan suhu bilik

Sebelum menjalankan sebarang pengiraan parameter sistem, adalah perlu, sekurang-kurangnya, untuk mengetahui susunan keputusan yang dijangkakan, dan juga mempunyai ciri-ciri piawai beberapa nilai jadual yang perlu digantikan ke dalam formula atau dipandu oleh mereka .

Dengan mengira parameter dengan pemalar sedemikian, anda boleh yakin dengan kebolehpercayaan parameter dinamik atau pemalar sistem yang dikehendaki.

Untuk premis pelbagai tujuan, terdapat piawaian rujukan untuk keadaan suhu di premis kediaman dan bukan kediaman. Piawaian ini termaktub dalam apa yang dipanggil GOST

Untuk sistem pemanasan, salah satu parameter global ini ialah suhu bilik, yang mesti malar tanpa mengira musim dan keadaan persekitaran.

Menurut peraturan piawaian dan peraturan kebersihan, terdapat perbezaan suhu berbanding tempoh musim panas dan musim sejuk dalam setahun.Sistem penghawa dingin bertanggungjawab untuk rejim suhu bilik pada musim panas; prinsip pengiraannya diterangkan secara terperinci dalam artikel ini.

Tetapi suhu bilik pada musim sejuk disediakan oleh sistem pemanasan. Oleh itu, kami berminat dengan julat suhu dan toleransi sisihan mereka untuk musim sejuk.

Kebanyakan dokumen kawal selia menetapkan julat suhu berikut yang membolehkan seseorang tinggal dengan selesa di dalam bilik.

Untuk premis pejabat bukan kediaman dengan keluasan sehingga 100 m²:

• 22-24°C - suhu udara optimum;
• 1°С - turun naik yang dibenarkan.

Untuk premis pejabat dengan keluasan lebih daripada 100 m² suhu ialah 21-23°C. Untuk premis industri bukan kediaman, julat suhu sangat berbeza bergantung pada tujuan bilik dan piawaian perlindungan buruh yang ditetapkan.

Setiap orang mempunyai suhu bilik masing-masing yang selesa. Sesetengah orang suka ia menjadi sangat hangat di dalam bilik, yang lain berasa selesa apabila bilik itu sejuk - semuanya agak individu

Bagi premis kediaman: pangsapuri, rumah persendirian, estet, dan lain-lain, terdapat julat suhu tertentu yang boleh diselaraskan bergantung kepada kehendak penduduk.

Namun, untuk premis tertentu apartmen dan rumah kami mempunyai:

• 20-22°C - ruang tamu, termasuk bilik kanak-kanak, toleransi ±2°C -
• 19-21°C — dapur, tandas, toleransi ±2°C;
• 24-26°C — bilik mandi, pancuran mandian, kolam renang, toleransi ±1°C;
• 16-18°C — koridor, lorong, tangga, bilik simpanan, toleransi +3°C

Adalah penting untuk diperhatikan bahawa terdapat beberapa lagi parameter asas yang mempengaruhi suhu di dalam bilik dan yang perlu anda fokuskan semasa mengira sistem pemanasan: kelembapan (40-60%), kepekatan oksigen dan karbon dioksida di udara ( 250:1), jisim kelajuan pergerakan udara (0.13-0.25 m/s), dsb.

Pengiraan kehilangan haba di dalam rumah

Mengikut undang-undang kedua termodinamik (fizik sekolah), tidak ada pemindahan tenaga secara spontan daripada objek mini atau makro yang lebih dipanaskan. Kes khas undang-undang ini ialah "berusaha" untuk mewujudkan keseimbangan suhu antara dua sistem termodinamik.

Sebagai contoh, sistem pertama ialah persekitaran dengan suhu -20°C, sistem kedua ialah bangunan dengan suhu dalaman +20°C. Mengikut undang-undang di atas, kedua-dua sistem ini akan berusaha untuk mengimbangi melalui pertukaran tenaga. Ini akan berlaku dengan bantuan kehilangan haba dari sistem kedua dan penyejukan pada sistem pertama.

Kita pasti boleh mengatakan bahawa suhu ambien bergantung pada latitud di mana rumah persendirian itu berada. Dan perbezaan suhu mempengaruhi jumlah kebocoran haba dari bangunan (+)

Kehilangan haba merujuk kepada pelepasan haba (tenaga) secara tidak sengaja daripada beberapa objek (rumah, pangsapuri). Untuk pangsapuri biasa, proses ini tidak begitu "terlihat" berbanding dengan rumah persendirian, kerana apartmen itu terletak di dalam bangunan dan "bersebelahan" dengan pangsapuri lain.

Di rumah persendirian, haba keluar ke satu darjah atau yang lain melalui dinding luar, lantai, bumbung, tingkap dan pintu.

Mengetahui jumlah kehilangan haba untuk keadaan cuaca yang paling tidak menguntungkan dan ciri-ciri keadaan ini, adalah mungkin untuk mengira kuasa sistem pemanasan dengan ketepatan yang tinggi.

Jadi, isipadu kebocoran haba dari bangunan dikira menggunakan formula berikut:

Q=Q_lantai+Q_dinding+Q_tingkap+Q_bumbung+Q_pintu+…+Q_i, Di mana

Qi — isipadu kehilangan haba daripada jenis sampul bangunan yang homogen.

Setiap komponen formula dikira menggunakan formula:

Q=S*∆T/R, Di mana

• Q – kebocoran haba, V;
• S – kawasan jenis struktur tertentu, persegi. m;
• ∆T – perbezaan suhu udara ambien dan dalaman, °C;
• R – rintangan haba jenis struktur tertentu, m²*°C/W.

Adalah disyorkan untuk mengambil nilai rintangan haba untuk bahan sedia ada sebenar dari jadual tambahan.

Selain itu, rintangan haba boleh diperoleh menggunakan hubungan berikut:

R=d/k, Di mana

• R – rintangan haba, (m²*K)/W;
• k – pekali kekonduksian terma bahan, W/(m²*KEPADA);
• d – ketebalan bahan ini, m.

Di rumah lama dengan struktur bumbung lembap, kebocoran haba berlaku melalui bahagian atas bangunan iaitu melalui bumbung dan loteng. Menjalankan aktiviti pada penebat siling atau penebat haba bumbung loteng selesaikan masalah ini.

Jika anda melindungi ruang loteng dan bumbung, kehilangan haba keseluruhan dari rumah boleh dikurangkan dengan ketara

Terdapat beberapa jenis kehilangan haba yang lain di dalam rumah melalui rekahan pada struktur, sistem pengudaraan, tudung dapur, dan membuka tingkap dan pintu. Tetapi tidak masuk akal untuk mengambil kira jumlahnya, kerana ia membentuk tidak lebih daripada 5% daripada jumlah kebocoran haba utama.

Penentuan kuasa dandang

Untuk mengekalkan perbezaan suhu antara persekitaran dan suhu di dalam rumah, sistem pemanasan autonomi diperlukan, yang mengekalkan suhu yang dikehendaki di setiap bilik rumah persendirian.

Sistem pemanasan adalah berdasarkan berbeza jenis dandang: bahan api cecair atau pepejal, elektrik atau gas.

Dandang ialah unit pusat sistem pemanasan yang menjana haba. Ciri utama dandang ialah kuasanya, iaitu kadar penukaran jumlah haba per unit masa.

Selepas mengira beban pemanasan, kami memperoleh kuasa undian yang diperlukan dandang.

Untuk apartmen berbilang bilik biasa, kuasa dandang dikira melalui kawasan dan kuasa khusus:

R_dandang=(S_premis*R_khusus)/10, Di mana

• S_premis - jumlah kawasan bilik yang dipanaskan;
• R_khusus — kuasa khusus berbanding keadaan iklim.

Tetapi formula ini tidak mengambil kira kehilangan haba, yang mencukupi di rumah persendirian.

Terdapat nisbah lain yang mengambil kira parameter ini:

R_dandang=(Q_kerugian*S)/100, Di mana

• R_dandang - kuasa dandang;
• Q_kerugian - kehilangan haba;
• S - kawasan yang dipanaskan.

Kuasa reka bentuk dandang perlu ditingkatkan. Rizab itu perlu jika anda bercadang untuk menggunakan dandang untuk memanaskan air untuk bilik mandi dan dapur.

Dalam kebanyakan sistem pemanasan rumah persendirian, disyorkan untuk menggunakan tangki pengembangan di mana bekalan penyejuk akan disimpan. Setiap rumah persendirian memerlukan bekalan air panas

Untuk menyediakan rizab kuasa dandang, faktor keselamatan K mesti ditambah kepada formula terakhir:

R_dandang=(Q_kerugian*S*K)/100, Di mana

KEPADA — akan bersamaan dengan 1.25, iaitu, kuasa reka bentuk dandang akan meningkat sebanyak 25%.

Oleh itu, kuasa dandang memungkinkan untuk mengekalkan suhu udara standard di dalam bilik bangunan, serta mempunyai jumlah awal dan tambahan air panas di dalam rumah.

Ciri-ciri pemilihan radiator

Komponen standard untuk menyediakan haba di dalam bilik ialah radiator, panel, sistem pemanasan bawah lantai, convectors, dll.Bahagian yang paling biasa dalam sistem pemanasan ialah radiator.

Radiator haba ialah struktur jenis modular berongga khas yang diperbuat daripada aloi dengan pelesapan haba yang tinggi. Ia diperbuat daripada keluli, aluminium, besi tuang, seramik dan aloi lain. Prinsip operasi radiator pemanasan dikurangkan kepada sinaran tenaga dari penyejuk ke dalam ruang bilik melalui "kelopak".

Radiator pemanasan aluminium dan dwilogam menggantikan bateri besi tuang yang besar. Kesederhanaan pengeluaran, pemindahan haba yang tinggi, reka bentuk dan reka bentuk yang berjaya telah menjadikan produk ini sebagai alat yang popular dan meluas untuk memancarkan haba di dalam rumah

Terdapat beberapa kaedah pengiraan radiator pemanasan di dalam bilik. Senarai kaedah di bawah diisih mengikut urutan meningkatkan ketepatan pengiraan.

Pilihan pengiraan:

1. Mengikut kawasan. N=(S*100)/C, dengan N ialah bilangan bahagian, S ialah luas bilik (m²), C - pemindahan haba satu bahagian radiator (W, diambil dari pasport atau sijil untuk produk), 100 W - jumlah aliran haba yang diperlukan untuk memanaskan 1 m² (nilai empirikal). Persoalannya timbul: bagaimana untuk mengambil kira ketinggian siling bilik?
2. Mengikut kelantangan. N=(S*H*41)/C, di mana N, S, C adalah serupa. H - ketinggian bilik, 41 W - jumlah aliran haba yang diperlukan untuk memanaskan 1 m³ (nilai empirikal).
3. Secara kebetulan. N=(100*S*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7)/C, di mana N, S, C dan 100 adalah sama. k1 - dengan mengambil kira bilangan ruang dalam tingkap berlapis dua bilik, k2 - penebat haba dinding, k3 - nisbah kawasan tingkap ke kawasan bilik, k4 - purata suhu sub-sifar pada minggu paling sejuk musim sejuk, k5 - bilangan dinding luar bilik (yang "melanjutkan" ke jalan), k6 - jenis bilik di atas, k7 - ketinggian siling.

Ini adalah pilihan yang paling tepat untuk mengira bilangan bahagian. Sememangnya, keputusan pengiraan pecahan sentiasa dibundarkan kepada integer seterusnya.

Pengiraan hidraulik bekalan air

Sudah tentu, "gambar" mengira haba untuk pemanasan tidak boleh lengkap tanpa mengira ciri-ciri seperti isipadu dan kelajuan penyejuk. Dalam kebanyakan kes, penyejuk adalah air biasa dalam keadaan agregat cecair atau gas.

Adalah disyorkan untuk mengira isipadu sebenar penyejuk dengan menjumlahkan semua rongga dalam sistem pemanasan. Apabila menggunakan dandang litar tunggal, ini adalah pilihan terbaik. Apabila menggunakan dandang litar dua dalam sistem pemanasan, adalah perlu untuk mengambil kira penggunaan air panas untuk tujuan kebersihan dan domestik yang lain.

Pengiraan isipadu air yang dipanaskan oleh dandang litar dua untuk menyediakan penduduk dengan air panas dan memanaskan penyejuk dibuat dengan menjumlahkan isipadu dalaman litar pemanasan dan keperluan sebenar pengguna untuk air yang dipanaskan.

Isipadu air panas dalam sistem pemanasan dikira dengan formula:

W=k*P, Di mana

• W - isipadu penyejuk;
• P - kuasa dandang pemanasan;
• k - faktor kuasa (bilangan liter seunit kuasa, sama dengan 13.5, julat - 10-15 liter).

Akibatnya, formula akhir kelihatan seperti ini:

W = 13.5*P

Halaju penyejuk ialah penilaian dinamik akhir sistem pemanasan, yang mencirikan kelajuan peredaran bendalir dalam sistem.

Nilai ini membantu menilai jenis dan diameter saluran paip:

V=(0.86*P*μ)/∆T, Di mana

• P - kuasa dandang;
• μ - kecekapan dandang;
• ∆T - perbezaan suhu antara air bekalan dan air balik.

Menggunakan kaedah di atas pengiraan hidraulik, adalah mungkin untuk mendapatkan parameter sebenar yang merupakan "asas" sistem pemanasan masa depan.

Contoh pengiraan haba

Sebagai contoh pengiraan haba, kami mempunyai rumah 1 tingkat biasa dengan empat ruang tamu, dapur, bilik mandi, "taman musim sejuk" dan bilik utiliti.

Asas diperbuat daripada papak konkrit bertetulang monolitik (20 cm), dinding luar adalah konkrit (25 cm) dengan plaster, bumbung diperbuat daripada rasuk kayu, bumbung adalah jubin logam dan bulu mineral (10 cm).

Marilah kita menetapkan parameter awal rumah yang diperlukan untuk pengiraan.

Dimensi bangunan:

• ketinggian lantai - 3 m;
• tingkap kecil di hadapan dan belakang bangunan 1470*1420 mm;
• tingkap fasad besar 2080 * 1420 mm;
• pintu masuk 2000 * 900 mm;
• pintu belakang (keluar ke teres) 2000*1400 (700 + 700) mm.

Jumlah lebar bangunan ialah 9.5 m², panjang 16 m². Hanya ruang tamu (4 unit), bilik mandi dan dapur akan dipanaskan.

Untuk mengira kehilangan haba dengan tepat pada dinding, anda perlu menolak luas semua tingkap dan pintu dari kawasan dinding luaran - ini adalah jenis bahan yang sama sekali berbeza dengan rintangan habanya sendiri.

Kami mulakan dengan mengira kawasan bahan homogen:

• luas lantai - 152 m²;
• kawasan bumbung - 180 m² , dengan mengambil kira ketinggian loteng ialah 1.3 m dan lebar purlin ialah 4 m;
• kawasan tingkap - 3*1.47*1.42+2.08*1.42=9.22 m²;
• kawasan pintu - 2*0.9+2*2*1.4=7.4 m².

Luas dinding luar ialah 51*3-9.22-7.4=136.38 m².

Mari kita teruskan untuk mengira kehilangan haba untuk setiap bahan:

• Q_lantai=S*∆T*k/d=152*20*0.2/1.7=357.65 W;
• Q_bumbung=180*40*0.1/0.05=14400 W;
• Q_tingkap=9.22*40*0.36/0.5=265.54 W;
• Q_pintu=7.4*40*0.15/0.75=59.2 W;

Dan juga Q_dinding bersamaan dengan 136.38*40*0.25/0.3=4546. Jumlah semua kehilangan haba ialah 19628.4 W.

Akibatnya, kami mengira kuasa dandang: P_dandang=Q_kerugian*S_{pemanas_bilik}*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.

Kami akan mengira bilangan bahagian radiator untuk salah satu bilik. Untuk semua yang lain, pengiraan adalah serupa. Sebagai contoh, bilik sudut (di sebelah kiri, sudut bawah rajah) mempunyai keluasan 10.4 m2.

Ini bermakna 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.

Bilik ini memerlukan 9 bahagian radiator pemanas dengan keluaran haba 180 W.

Mari kita teruskan untuk mengira jumlah penyejuk dalam sistem - W=13.5*P=13.5*21=283.5 l. Ini bermakna kelajuan penyejuk ialah: V=(0.86*P*μ)/∆T=(0.86*21000*0.9)/20=812.7 l.

Akibatnya, pusing ganti lengkap keseluruhan isipadu penyejuk dalam sistem akan bersamaan dengan 2.87 kali sejam.

Pilihan artikel mengenai pengiraan haba akan membantu anda menentukan parameter tepat elemen sistem pemanasan:

1. Pengiraan sistem pemanasan rumah persendirian: peraturan dan contoh pengiraan
2. Pengiraan kejuruteraan haba bangunan: khusus dan formula untuk melaksanakan pengiraan + contoh praktikal

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Pengiraan mudah sistem pemanasan untuk rumah persendirian dibentangkan dalam ulasan berikut:

Semua kehalusan dan kaedah yang diterima umum untuk mengira kehilangan haba bangunan ditunjukkan di bawah:

Pilihan lain untuk mengira kebocoran haba di rumah persendirian biasa:

Video ini menerangkan ciri-ciri peredaran pembawa tenaga untuk memanaskan rumah:

Pengiraan terma sistem pemanasan adalah bersifat individu dan mesti dilakukan dengan cekap dan berhati-hati. Lebih tepat pengiraan dibuat, semakin kurang pemilik rumah desa perlu membayar lebih semasa operasi.

Adakah anda mempunyai pengalaman melakukan pengiraan haba sistem pemanasan? Atau masih ada soalan mengenai topik tersebut? Sila kongsi pendapat anda dan tinggalkan komen. Blok maklum balas terletak di bawah.