Тепловой расчет системы отопления — определяем нагрузку на систему и расход тепла

Тепловой расчёт системы отопления большинству представляется легким и не требующим особого внимания занятием. Огромное количество людей считают, что те же радиаторы нужно выбирать исходя из только площади помещения: 100 Вт на 1 м.кв. Всё просто. Но это и есть самое большое заблуждение. Нельзя ограничиваться такой формулой. Значение имеет толщина стен, их высота, материал и многое другое. Конечно, нужно выделить час-другой, чтобы получить нужные цифры, но это по силам каждому желающему.

Исходные данные для проектирования системы отопления

Чтобы произвести расчет расхода тепла на отопление, нужен, во-первых, проект дома.

План дома позволяет получить практически все исходные данные, которые нужны для определения теплопотерь и нагрузки на отопительную систему

Он должен содержать внутренние и наружные размеры каждого помещения, окон, наружных дверных проёмов. Внутренние двери остаются без внимания, поскольку на тепловые потери они не оказывают никакого влияния.

Во-вторых, понадобятся данные о расположении дома по отношению к сторонам света и районе строительства – климатические условия в каждом регионе свои, и то, что подходит для Сочи, не может быть применено к Анадырю.

В-третьих, собираем информацию о составе и высоте наружных стен и материалах, из которых изготовлены пол (от помещения до земли) и потолок (от комнат и наружу).

После сбора всех данных можно приступать к работе. Расчет тепла на отопление можно выполнить по формулам за один-два часа. Можно, конечно, воспользоваться специальной программой от компании Valtec.

Для расчёта теплопотерь отапливаемых помещений, нагрузки на систему отопления и теплоотдачи от отопительных приборов в программу достаточно внести только исходные данные. Огромное количество функций делают её незаменимым помощником и прораба, и частного застройщика

Она значительно всё упрощает и позволяет получить все данные по тепловым потерям и гидравлическому расчету системы отопления.

Формулы для расчётов и справочные данные

Расчет тепловой нагрузки на отопление предполагает определение тепловых потерь(Тп) и мощности котла (Мк). Последняя рассчитывается по формуле:

Мк=1,2* Тп, где:

• Мк – тепловая производительность системы отопления, кВт;
• Тп – тепловые потери дома;
• 1,2 – коэффициент запаса (составляет 20%).

Двадцатипроцентный коэффициент запаса позволяет учесть возможное падение давления в газопроводе в холодное время года и непредвиденные потери тепла (например, разбитое окно, некачественная теплоизоляция входных дверей или небывалые морозы). Он позволяет застраховаться от ряда неприятностей, а также даёт возможность широкого регулирования режима температур.

Как видно из этой формулы мощность котла напрямую зависит от теплопотерь. Они распределяются по дому не равномерно: на наружные стены приходится порядка 40% от общей величины, на окна – 20%, пол отдаёт 10%, крыша 10%. Оставшиеся 20% улетучиваются через двери, вентиляцию.

Плохо утеплённые стены и пол, холодные чердак, обычное остекление на окнах — всё это приводит к большим потерям тепла, а, следовательно, к увеличению нагрузки на систему отопления. При строительстве дома важно уделить внимание всем элементам, ведь даже непродуманная вентиляция в доме будет выпускать тепло на улицу

Материалы, из которых построен дом, оказывают самое непосредственное влияние на количество потерянного тепла. Поэтому при расчётах нужно проанализировать, из чего состоят и стены, и пол, и всё остальное.

В расчётах, чтобы учесть влияние каждого из этих факторов, используются соответствующие коэффициенты:

• К1 – тип окон;
• К2 – изоляция стен;
• К3 – соотношение площади пола и окон;
• К4 – минимальная температура на улице;
• К5 – количество наружных стен дома;
• К6 – этажность;
• К7 – высота помещения.

Для окон коэффициент потерь тепла составляет:

• обычное остекление – 1,27;
• двухкамерный стеклопакет – 1;
• трёхкамерный стеклопакет – 0,85.

Естественно, последний вариант сохранит тепло в доме намного лучше, чем два предыдущие.

Правильно выполненная изоляция стен является залогом не только долгой жизни дома, но и комфортной температуры в комнатах.  В зависимости от материала меняется и величина коэффициента:

• бетонные панели, блоки – 1,25-1,5;
• брёвна, брус – 1,25;
• кирпич (1,5 кирпича) – 1,5;
• кирпич (2,5 кирпича) – 1,1;
• пенобетон с повышенной теплоизоляцией – 1.

Чем больше площадь окон относительно пола, тем больше тепла теряет дом:

Соотношение площади окон к площади пола	Значение коэффициента
10%	0,8
10-19%	0,9
20%	1,0
21-29%	1,1
30%	1,2
31-39%	1,3
40%	1,4
50%	1,5

Температура за окном тоже вносит свои коррективы. При низких показателях теплопотери возрастают:

• До -10С – 0,7;
• -10С – 0,8;
• -15C — 0,90;
• -20C — 1,00;
• -25C — 1,10;
• -30C — 1,20;
• -35C — 1,30.

Теплопотери находятся в зависимости и от того, сколько внешних стен у дома:

• четыре стены – 1,33;%
• три стены – 1,22;
• две стены – 1,2;
• одна стена – 1.

Хорошо, если к нему пристроен гараж, баня или что-то ещё.  А вот если его со всех сторон обдувают ветра, то придётся покупать котёл помощнее.

Количество этажей или тип помещения, которые находится над комнатой определяют коэффициент К6 следующим образом: если над дом имеет два и более этажей, то для расчётов берём значение 0,82, а вот если чердак, то для теплого – 0,91 и 1 для холодного.

Что касается высоты стен, то значения будут такими:

• 4,5 м – 1,2;
• 4,0 м – 1,15;
• 3,5 м – 1,1;
• 3,0 м – 1,05;
• 2,5 м – 1.

Помимо перечисленных коэффициентов также учитываются площадь помещения (Пл) и удельная величина теплопотерь (УДтп).

Итоговая формула для расчёта коэффициента тепловых потерь:

Тп = УДтп * Пл * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7.

Коэффициент УДтп равен 100 Ватт/м2.

Разбор расчетов на конкретном примере

Дом, для которого будем определять нагрузку на систему отопления, имеет двойные стеклопакеты (К1 =1), пенобетонные стены с повышенной теплоизоляцией (К2= 1), три из которых выходят наружу (К5=1,22). Площадь окон составляет 23% от площади пола (К3=1,1), на улице около 15С мороза (К4=0,9). Чердак дома холодный (К6=1), высота помещений 3 метра (К7=1,05). Общая площадь составляет 135м2.

Исходные данные известны, значит дальше всё как в школе: подставляет в формулу цифры и получаем ответ:

Пт = 135*100*1*1*1,1*0,9*1,22*1*1,05=17120,565 (Ватт) или Пт=17,1206 кВт

Теперь можно рассчитать мощность отопительной системы:

Мк=1,2*17,1206=20,54472 (кВт).

Расчёт нагрузки и теплопотерь можно выполнить самостоятельно и достаточно быстро. Нужно всего потратить пару часов на приведение в порядок исходных данных, а потом просто подставить значения в формулы. Цифры, которые вы в результате получите помогут определиться с выбором котла и радиаторов.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Microsoft Word — Копия титул_книга

%PDF-1.6 % 847 0 obj > endobj 844 0 obj >stream 2012-07-21T20:24:11ZMicrosoft Word — Копия титул_книга2012-07-25T11:01:14+06:002012-07-25T11:01:14+06:00application/pdf

Елена

Microsoft Word — Копия титул_книга

doPDF Ver 6.3 Build 310 (Windows XP x32)uuid:e24f7c01-5950-4e63-9173-675145d74cb0uuid:ba252512-eb10-4f44-bf72-0839a14e6e07 endstream endobj 780 0 obj > endobj 781 0 obj > endobj 791 0 obj > endobj 797 0 obj > endobj 804 0 obj > endobj 810 0 obj > endobj 816 0 obj > endobj 822 0 obj > endobj 829 0 obj > endobj 835 0 obj > endobj 836 0 obj > endobj 837 0 obj > endobj 838 0 obj > endobj 839 0 obj > endobj 840 0 obj > endobj 841 0 obj > endobj 842 0 obj > endobj 843 0 obj > endobj 632 0 obj >/ProcSet[/PDF/Text]>>/Type/Page>> endobj 634 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/Type/Page>> endobj 638 0 obj >/ProcSet[/PDF/Text]>>/Type/Page>> endobj 640 0 obj >/ProcSet[/PDF/Text]>>/Type/Page>> endobj 642 0 obj >/ProcSet[/PDF/Text]>>/Type/Page>> endobj 652 0 obj >/ProcSet[/PDF/Text]/ExtGState>>>/Type/Page>> endobj 1235 0 obj >stream HWˎ,5WrMgbYR$X@Bb>RU@3Ooo>=zh/ߟ+pQ@%vßAk

Расчёт системы отопления — vodotopim.com

В данном разделе приведён расчёт системы отопления на конкретном примере. Познакомившись с материалами раздела, вы освоите методику расчёта отопления, и обнаружите, что и эта задача вам по силам, даже если вы не имеете высшего технического образования.

Для чего нужен расчёт системы отопления?

расчёт отопления частного дома на конкретном примере поможет вам рассчитать все необходимые параметры для системы отопления вашего дома: тепловые потери каждого помещения и всего дома, мощность радиаторов, мощность отопительного котла, мощность циркуляционного насоса.

Все расчёты выполняются в специальной программе Valtec, которую можно будет бесплатно скачать по ссылке в одной из статей этого раздела.

Как рассчитать мощность отопления (исходные данные для расчёта)

С чего начать расчёт мощности отопления? Данная статья поможет ответить на этот вопрос. Не смотря на то, что расчётами мощности отопления вы отродясь не занимались, делать вам придётся хорошо знакомые вещи. И понадобятся вам не какие-то сложные приспособления и вычислительные устройства, а всего-навсего линейка, листок бумаги, карандаш и калькулятор.

Читать полностью >>

Программа для расчёта системы отопления

Здесь вы сможете скачать бесплатно программу для расчёта систем отопления, познакомитесь с главным меню программы, а также с теми инструментами программы, которые нужны для расчёта системы водяного отопления дома. Если вы способны включить компьютер и вбить запрос в строку поиска браузера, то и работа с программой для расчёта системы отопления не вызовет у вас большого труда.

Читать полностью >>

Расчёт тепловой энергии на отопление

Расчёт тепловой энергии на отопление — это расчёт тепловых потерь, которые происходят через стены, потолки, полы, оконные и дверные проёмы помещений дома. Данные расчёты нужны будут впоследствии для выбора мощности радиаторов отопления.

Читать полностью >>

Расчёт тепловых потерь дома (видео)

В предыдущей статье рассматривался расчёт тепловых потерь дома, но больше теоретически. Понимая, что непросто объяснять на пальцах то, что лучше показать, я записал несколько видеоуроков по расчёту системы отопления реального дома.

Здесь вы найдёте первые три этапа расчётов, которые нужно выполнить, чтобы потом правильно подобрать мощность отопительного котла и радиаторов отопления.

Читать полностью >>

Что такое инфильтрация и когда её надо учитывать?

В видео про расчёт тепловых потерь я обещал, что расскажу про инфильтрацию потом. Вот это «потом» и наступило, сдерживаю своё обещание…

В этой статье вы прочитаете не только о том, что такое инфильтрация, а и том, когда её учитывать нужно обязательно, а когда — нет.

Читать полностью >>

Подведение итогов теплового расчёта

В этой статье проанализируем результат всех движений по расчёту тепла на отопление, которые были проделаны в предыдущих статьях и видео. Здесь мы выберем систему отопления и решим, как уменьшить тепловые потери, если они получились слишком большими.

Читать полностью >>

Расчёт мощности радиаторов отопления

Мощность радиаторов определяется по тем расчётам, которые были проведены на предыдущем шаге, где вы рассчитали тепловые потери своего дома. Говоря просто, мощность радиаторов должна быть больше, чем тепловые потери, — чтобы тепла в доме осталось больше, чем ушло через стены и прочие конструкции на «отопление воробьям». Ну, а подробности читайте в статье.

Читать полностью >>

Подбор панельных радиаторов

До сих пор мы то и дело говорили о радиаторах секционных, бессовестно упустив факт наличия в мире радиаторов панельных. А ведь если человек запланировал установить в систему отопления дома именно панельные радиаторы, то ему тоже нужно знать, как рассчитать мощность таких радиаторов. Кстати, на панельных радиаторах есть ещё и маркировка…

Читать полностью >>

Подбор насоса для отопления без расчётов

В следующих статьях и видео выполняется расчёт мощности циркуляционного насоса в программе Valtec. А можно ли обойтись без таких расчётов? И как тогда подобрать насос для системы отопления? Об этом читайте в статье.

Читать полностью >>

Гидравлический расчёт отопления: сбор данных

Это завершающий этап в расчётах системы отопления. Здесь предстоит определиться с мощностью отопительного котла и циркуляционного насоса (если ваша система отопления с принудительной циркуляцией).

Первым делом мы соберём все данные, которые потом понадобятся при расчётах…

Читать полностью >>

Гидравлический расчёт системы отопления (видео)

Здесь вы не найдёте ничего, кроме голой практики: в видеоуроке я покажу на примере реального дома, как рассчитать гидравлические сопротивления системы отопления.

Эту работу нужно сделать для правильного подбора мощности циркуляционного насоса. Понятно, что если ваша система отопления с естественой циркуляцией теплоносителя, то циркуляционный насос выбирать не придётся; тогда этот материал можно пропустить. Остальным же…

Читать полностью >>

Как рассчитать объем расширительного бака для отопления?

Расширительный бак устроен довольно просто, в эксплуатации надёжен и устанавливаться может как угодно и где угодно… Тем не менее, и он имеет два очень важных параметра, не учтя которые можно здорово навредить своей системе отопления. В этой статье подробно об одном из этих параметров.

Читать полностью >>

Давление в расширительном баке отопления, — как рассчитать?

Втрой важный параметр, который нужно учитывать для расширительных баков, — это начальное давление в баке. Ответ на «почему?» вы найдёте в этой короткой статье, в которой я постарался обойтись без длинных расчётов.

Читать полностью >>

Проекты систем отопления: примеры

Возможно, в разделе про расчёты эта статья лишняя. И, возможно, изучив раздел по проектированию отопления дома, вы в этой информации уже не нуждаетесь… Однако не спешите её пропускать: может, всё же в ней есть что-то, что вы упустили раньше? Да и повторение — мать учения…

Читать полностью >>

расчёт системы отопления

Гидравлический расчет системы отопления

Сейчас более востребована автономная отопительная система. Даже жильцы многоквартирных зданий отказываются от центрального отопления в пользу индивидуальной системы обогрева своего жилья. Причины выбора такого обогрева две: доступность и экономичность.

Все понимают, что изначально нужно затратить денежные средства на покупку всех элементов отопления и установить их, но все это быстро окупится. Так как обслуживание такой системы намного дешевле ежемесячных платежей за услуги центрального отопления.

Конечно, достигнуть этих целей можно лишь при верном выборе и правильном монтаже всех элементов. Поэтому очень важен гидравлический расчет системы отопления. Еxcel и другие компьютерные программы помогут облегчить расчет.

Какие бывают способы подключения приборов для отопления

Нужно разобраться, какие способы подключения отопительных приборов бывают. Их существует всего два:

• Однотрубный;
• Двухтрубный.

При однотрубной системе устройства подключаются последовательно, таким образом, вода проходит все приборы, и лишь затем возвращается к нагревающему агрегату. А в двухтрубной системе отопления еще дополнительно присутствует обратная труба.

Что нужно выполнить до гидравлического расчета отопительной системы

Самым трудоемким и сложным инженерным этапом системы отопления является расчет гидравлики. Именно по этой причине заранее необходимо выполнить некоторые вычисления. Для начала определите баланс помещений, которые будут обогреваться. Выберите тип устройств и прорисуйте их расстановку в плане здания.

Предполагается, что выбор котла и других элементов уже сделан до гидравлического расчета системы отопления. Еxcel и другие программы помогут выполнить чертеж системы обогрева дома.

Обязательно нужно установить основное кольцо для циркуляции теплообменника. Для гидравлического расчета однотрубной системы отопления это будет замкнутый контур, который включает в себя ряд труб, направленных к стоякам.

А трубы, которые направлены к самому отдаленному обогревательному устройству, делают систему обогрева двухтрубной.

 

Пример гидравлического расчета системы отопления

Для начала гидравлического расчета однотрубной системы отопления образовываются два кольца отопительной системы, которое больше — называется первым. Разбивают все кольца на участки, нумеровать нужно от начала общего трубопровода. Для того чтобы не нарушалась циркуляция, необходимо делать вычисления для подачи и обратки параллельно. Сначала рассчитаем расход теплоносителя, для этого необходимы следующие данные:

• Нагрузка определенного участка отопительной системы;
• При какой температуре подается теплоноситель;
• При какой температуре движется обратно теплоноситель;
• Теплоемкость воды постоянная величина и равна 4,2 кДж/кг*градусов Цельсия.

Если предположить, что нагрузка на определенный участок равна 1000 Ватт, тогда можно при помощи специальных таблиц выбрать нужный диаметр труб для обогрева помещения. Обязательно обратите внимание: диаметр начинающей трубы самый большой, а чем дальше он уходит, тем меньше он становится. Двигаться теплоноситель должен со скоростью от 0,2 до 1,5 м/сек.

Если движение будет меньше, тогда система завоздушится, если больше будет шуметь трубопровод. Оптимальной считается скорость 0,5-0,7 м/сек.

В любой системе отопления есть потери напора, это происходит при трении в трубе, радиаторе и арматуре. Для расчета этой величины, необходимо следующие показатели просуммировать:

• Скорость теплоносителя;
• Плотность воды;
• Длину трубы на определенном участке системы;
• Потерю напора в трубе;
• Суммарная величина сопротивления теплоносителя.

Для того чтобы получить общую сумму сопротивления необходимо сложить показатели сопротивления на всех участках трубопровода.

Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления

В инструкции сказано, что при двухтрубной отопительной системе необходимо брать кольцо в расчет показателей более нагруженного стояка трубопровода. А при однотрубной схеме – самого загруженного стояка. При гидравлическом расчете двухтрубной системы отопления жилища, когда движение жидкости тупиковое, берут в учет кольцо нижнего радиатора самого нагруженного и удаленного стояка. Если вы выбрали горизонтальную схему отопительной системы, тогда берите за основу кольцо самой загруженной ветки первого этажа здания.

Этот этап очень ответственен и важен, потому что если перепутать выбранные кольца для определенной системы обогрева дома, возможно, потом придется менять весь трубопровод и прибор для отопления.

Теперь главные нюансы гидравлического расчета отопления вы знаете, поэтому можно начинать вычислять.

 

постановка задачи, порядок выполнения расчета, ошибки и способы их исправления

От правильного выбора всех элементов системы водяного отопления, их установки, во многом зависит эффективность её работы, сроки безаварийной и экономичной эксплуатации. Насколько экономичным и эффективным будет отопление в доме, покажут уже начальные вложения средств на этапе установки и монтажа системы. Рассмотрим подробнее как осуществляется гидравлический расчет систым отопления, с целью определения оптимальной мощности отопительной системы.

Эффективность системы отопления «на глазок»

Во многом суммы таких затрат зависят от:

• требуемых диаметров трубопроводов
• фитингов и соответствующих им приборов отопления
• переходников
• регулировочной и запорной арматуры

Желание минимизировать такие затраты не должно идти в ущерб качеству, но принцип разумной достаточности, некий оптимум, должен выдерживаться.

В большинстве современных индивидуальных отопительных комплексов применяются электронасосы для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя, в качестве которого часто используются незамерзающие составы антифризов. Гидравлическое сопротивление таких систем отопления для разных их типов теплоносителей будет разным.

Учитывая постоянно растущую стоимость энергоносителей (все виды топлива, электроэнергия) и расходных материалов (теплоносители, запчасти и пр.), следует с самого начала стремиться заложить в систему принцип минимизации расходов на эксплуатацию системы. Опять же, исходя из их оптимального соотношения для решения задачи создания комфортного температурного режима в отапливаемых помещениях.

Разумеется, соотношение мощности всех элементов отопительной системы должны обеспечивать оптимальный режим подачи теплоносителяк приборам отопления в объёме достаточном для выполнения основной задачи всей системы — обогрева и поддержания заданного температурного режима внутри помещения, независимо от изменения наружных температур. К элементам отопительной системы относятся:

• котел
• насос
• диаметр труб
• регулировочная и запорная арматура
• тепловые приборы

Помимо того, очень неплохо, если в проект изначально будет заложена определённая «эластичность», допускаюшая переход на иной вид теплоносителя (замена воды на антифриз). Кроме того, отопительная система, при меняющихся режимах эксплуатации никоим образом не должна вносить дискомфорт во внутренний микроклимат помещений.

Гидравлический расчёт и решаемые задачи

В процессе выполнения гидравлического расчёта отопительной системы, решается достаточно большой круг вопросов обеспечения выполнения приведенных выше и целого ряда дополнительных требований. В частности, находится диаметр труб на всех секторах по рекомендованным параметрам, включающим определение:

• скорости движения теплоносителя;
• оптимального теплообмена на всех участках и приборах системы, с учётом обеспечения его экономической целесообразности.

В процессе движения теплоносителя происходит неизбежное его трение о стенки трубы, возникают потери скорости, особенно заметные на участках, содержащих повороты, колена и т. п. В задачи гидравлического расчёта входит определение потерь скорости движения среды, вернее, давления на отрезках системы, подобных указанным, для общего учёта и включения в проект требуемых компенсаторов. Параллельно определению потери давления, необходимо знать требуемый объём, называемый расходом, теплоносителя во всей проектируемой системе водяного отопления.

Учитывая разветвлённость современных отопительных систем и конструктивные требования реализации наиболее распространённых схем разводки, например, примерное равенство длин ветвей в коллекторной схеме, расчёт гидравлики даёт возможность учесть такие особенности. Это позволит обеспечить более качественную автобалансировку и увязку ветвей, включенных параллельно или по другой схеме. Такие возможности часто требуются в ходе эксплуатации с применением запорных и регулирующих элементов, в случае необходимости отключения или перекрытия отдельных веток и направлений, при возникновении необходимости работы системы в нестандартных режимах.

Подготовка выполнения расчёта

Проведению качественного и детального расчёта должны предшествовать ряд подготовительных мероприятий по выполнению расчётных графиков. Эту часть можно назвать сбором информации для проведения расчёта. Являясь самой сложной частью в проектировании водяной отопительной системы, расчёт гидравлики позволяет точно спроектировать всю её работу. В подготавливаемых данных обязательно должно присутствовать определение требуемого теплового баланса помещений, которые будут обогреваться проектируемой отопительной системой.

В проекте расчёт ведётся с учётом типа выбранных приборов отопления, с определёнными поверхностями теплообмена и размещения их в обогреваемых помещениях, это могут быть батареи секций радиаторов или теплообменники других типов. Точки их размещения указываются на поэтажных планах дома или квартиры.

Принимаемая схема конфигурирования системы водяного отопления должна быть оформлена графически. На этой схеме указывается место размещения генератора тепла (котёл), показываются точки крепления приборов отопления, прокладка основных подводящих и отводящих магистралей трубопроводов, прохода веток приборов отопления. На схеме подробно приводится расположение элементов регулирующей и запорной арматуры. Сюда входят все виды устанавливаемых кранов и вентилей, переходных клапанов, регуляторов, термостатов. В общем, всего, что принято называть регулирующей и запорной арматурой.

После определения на плане требуемой конфигурации системы, её необходимо вычертить в аксонометрической проекции по всем этажам. На такой схеме каждому отопительному прибору присваивается номер, указывается максимальная тепловая мощность. Важным элементом, также указываемым для теплового прибора на схеме, является расчётная длина участка трубопровода для его подключения.

Обозначения и порядок выполнения

На планах обязательно должно быть указано, определённое заранее, циркуляционное кольцо, называемое главным. Оно обязательно представляет собой замкнутый контур, включающий все отрезки трубопровода системы с наибольшим расходом теплоносителя. Для двухтрубных систем эти участки идут от котла (источника тепловой энергии) до самого удалённого теплового прибора и обратно к котлу. Для однотрубных систем берётся участок ветки — стояка и обратной части.

Единицей расчёта является отрезок трубопровода, имеющий неизменный диаметр и ток (расход) носителя тепловой энергии. Его величина определяется исходя из теплового баланса помещения. Принят определённый порядок обозначения таких отрезков, начиная от котла (источника тепла, генератора тепловой энергии), их нумеруют. Если от подающей магистрали трубопровода есть ответвления, их обозначение выполняется заглавными буквами в алфавитном порядке. Такой же буквой со штрихом обозначается сборная точка каждой ветки на обратном магистральном трубопроводе.

В обозначении начала ветки приборов отопления указывается номер этажа (горизонтальные системы) или ветки — стояка (вертикальные). Тот же номер, но со штрихом ставится в точке их подключения к обратной линии сбора потоков теплоносителя. В паре, эти обозначения составляют номер каждой ветки расчётного участка. Нумерация ведётся по часовой стрелке от левого верхнего угла плана. По плану определяется и длина каждой ветки, погрешность составляет не более 0,1 м.

На поэтажном плане отопительной системы по каждому её отрезку считается тепловая нагрузка, равная тепловому потоку, переданному теплоносителем, она принимается с округлением до 10 Вт. После определения по каждому прибору отопления в ветке, определяется суммарная нагрузка по теплу на магистральной подающей трубе. Как и выше, тут округление полученных значений ведётся до 10 Вт. После вычислений, каждый участок должен иметь двойное обозначение с указанием в числителе величины тепловой нагрузки, а в знаменателе — длины участка в метрах.

Требуемое количество (расход) теплоносителя на каждом участке легко определяется путём деления количества тепла на участке (скорректированное на коэффициент, учитывающий удельную теплоёмкость воды) на разность температур нагретого и охлаждённого теплоносителя на этом участке. Очевидно, что суммарное значение по всем рассчитанным участкам даст требуемое количество теплоносителя в целом по системе.

Не вдаваясь в детали, следует сказать, что дальнейшие расчёты позволяют определить диаметры труб каждого из участков системы отопления, потери давления на них, произвести гидравлическую увязку всех циркуляционных колец в сложных системах водяного отопления.

Последствия ошибок расчёта и способы их исправления

Очевидно, что гидравлический расчёт является достаточно сложным и ответственным этапом разработки отопления. Для облегчения подобных вычислений разработан целый математический аппарат, существуют многочисленные версии компьютерных программ, предназначенных для автоматизации процесса его выполнения.

Несмотря на это, от ошибок никто не застрахован. Среди наиболее распространённых выбор мощности тепловых приборов без проведения расчёта, указанного выше. В этом случае, помимо более высокой стоимости самих радиаторных батарей (если мощность больше требуемой), система будет затратной, расходуя повышенное количество топлива и требуя более значительных на свое содержание. Проще говоря, в комнатах будет жарко, форточки постоянно открыты и придётся дополнительно оплачивать обогрев улицы. В случае заниженной мощности попытки обогрева приведут к работе котла на повышенной мощности и также потребуют высоких финансовых затрат. Исправить такую ошибку достаточно сложно, возможно потребуется полностью переделывать всё отопление.

Если неверно проведен монтаж радиаторных батарей, эффективность работы всего отопительного комплекса также падает. К таким ошибкам относится нарушение правил установки батареи. Ошибки этой группы могу вдвое снизить теплоотдачу самых качественных тепловых приборов. Как и в первом случае, стремление повысить температуру в помещении, приведёт к дополнительным расходам энергоносителя. Чтобы исправить ошибки установки, зачастую достаточно переустановить и подключить заново радиаторные батареи.

Следующая группа ошибок относится к ошибке определения требуемой мощности источника тепла и приборов отопления. Если мощность котла заведомо выше мощности отопительных приборов, он будет работать неэффективно, потребляя большее количество топлива. Налицо двойной перерасход средств: в момент покупки такого котла и в ходе эксплуатации. Чтобы исправить положение, такой котёл, радиаторы или насос, а то и все трубы системы, придётся менять.

При расчёте требуемой мощности котла, может быть допущена ошибка в определении потерь тепла зданием. В результате мощность генератора тепловой энергии будет завышена. Результатом будет перерасход топлива. Чтобы исправить ошибку, придётся заменить котёл.

Ошибочный расчёт балансировки системы, нарушение требований примерного равенства веток и т. п. может привести к необходимости установки более мощного насоса, позволяющего доставить носитель к дальним приборам отопления в нагретом состоянии. Однако в этом случае возможно появление «звукового сопровождения» в виде гула, свиста и т. п. Если подобные ошибки допущены в системе тёплого водяного пола, то результатом установки мощного насоса может стать «поющий пол».

При ошибках определения требуемого количества теплоносителя или переводе гравитационной системы на принудительную циркуляцию, объём его может оказаться слишком велик, и дальние приборы отопления не будут работать. Как и ранее, попытки решения проблемы увеличением интенсивности прогрева, приведут к перерасходу газа, износу котла. Решить вопрос можно применением нового насоса и гидрострелки, т. е. тепловой пункт придётся всё равно переделывать.

После всего можно однозначно сказать, что проведение гидравлического расчёта системы отопления позволит гарантированно минимизировать расходы на всех этапах проектирования, устройства, монтажа и долговременной эксплуатации высокоэффективной системы водяного отопления.

Пример гидравлического расчета (видео)

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Расчет системы отопления на примере частного дома

Отопление является одной из самых сложных инженерных систем здания. От надежной работы этой системы зависит комфорт проживания и безопасность находящихся в доме людей. Для того чтобы создаваемая отопительная система была надежной, безопасной и экономичной на этапе проектирования инженер-проектировщик должен выполнить ряд расчетов, опираясь при этом на строительные правила и нормы принятые на территории РФ.

Так же нужно отметить, что профессионально выполненный расчет системы отопления позволяет сэкономить на отопительном оборудовании, уменьшить теплопотери здания и максимально эффективно использовать топливо для котельной, что значительно сокращает расходы на отопление.

Обращайтесь, мы поможем!

Получение исходныхданных

Коммерческоепредложение

Заключениедоговора

Монтажныеработы

Передача проектазаказчику

50 фото, смотреть

• отопление
• котельная
• водоснабжение
• канализация
• дымоход
• водоподготовка
• сантехприборы

36 фото, смотреть

• отопление (радиаторы и теплый пол)
• котельная
• дымоход
• водоснабжение
• канализация
• водоочистка

Прежде чем перейти к подробному описанию расчетов, выполняемых инженером при проектировании отопления, рассмотрим, от чего зависит температура в помещениях. Если температура внутри здания выше, чем температура снаружи, происходит непрерывный процесс утечки тепла во внешнюю среду, так называемые теплопотери. Величина тепловых потерь зависит от толщины стен, качества теплоизоляции, площади остекления и многих других факторов. Система отопления обеспечивает поступление тепла в помещения, тем самым восполняя теплопотери здания поддерживая комфортную температуру. Для того чтобы выполнить расчет специалист просчитывает мощность системы отопления необходимую для восполнения теплопотерь здания.

Первым выполняется расчет теплопотерь через ограждающие конструкции здания, на основании этих данных выполняются все последующие расчеты. Что влияет на тепловые потери: площадь помещения, высота потолков, материал и толщина стен, межэтажных перекрытий и полов, площадь остекления, тип стеклопакетов, площадь дверей и материал из которого они изготовлены. Теплоизолирующие свойства тех или иных конструкций или материалов определяется величиной теплопередачи, этот параметр показывает, сколько тепла теряется через ограждающую конструкцию при определенном перепаде температур.

Подбор радиаторов отопления осуществляется индивидуально для каждого помещения. Исходными данными для расчета является величина тепловых потерь, желаемая температура в помещении, возможные минимумы температуры в зимний период. На основании этих данных, а так же пожеланий заказчика рассчитывается необходимое для отопления помещения количество радиаторов, их тип и мощность.

На основании рассчитанной ранее мощности радиаторов осуществляется подбор отопительного котла. Если котел будет источником тепла для горячего водоснабжения, потребуется дополнительная мощность примерно 15-25 кВт. Конкретное значение рассчитывается исходя из количества потребителей. К чему приводят ошибки при расчете мощности отопительного котла? В случае если мощность будет недостаточной, температура в помещениях будет ниже желаемой. Установка котла с избыточной мощностью приведет к дополнительным расходам как на сам котел и его монтаж, так и на отопление за счет большего расхода топлива.

Расчет диаметра трубопроводов или гидравлический расчет является важной частью расчета системы отопления, он производится для определения необходимого сечения трубопроводов для обеспечения равномерного нагрева всех радиаторов отопления. Чем больше диаметр трубопроводов, тем дороже материалы и монтажные работы. Профессионально выполненный расчет позволяет не потратить лишнего, получив при этом систему отопления характеристики, которой будут полностью соответствовать техническому заданию. Расчет отопления от ООО «ТСМ-ИНЖИНИРИНГ»

ООО «ТСМ-ИНЖИНИРИНГ» более 15 лет оказывает услуги на рынке отопительных систем и инженерных коммуникаций, за это время нашими специалистами был накоплен обширный опыт, позволяющий выполнять расчет отопления на высоком профессиональном уровне. Получить консультацию по всем организационным и техническим вопросам, связанным с расчетом систем отопления можно по телефону проектного отдела нашей компании (495) 108-58-21 или написав ваш вопрос на e-mail: [email protected] указав в письме телефон для связи с Вами.

---

* — не является официальной офертой. Примерные цены на расчет отопления, для уточнения стоимости обратитесь в монтажный отдел по телефону +7 (495) 108-58-21 или e-mail: [email protected]

Пример расчета систем отопления частного дома

Расчет системы отопления состоит из нескольких пунктов

1. Расчет теплопотерь — необходим для точного подбора источника тепла для системы отопления.
2. Выбор системы отопления (радиаторы, теплый пол, конвектора) и температурного режима. Выбор температурного режима в системе отопление зависит от источника тепловой энергии, он необходим для подбора радиаторов, конвекторов. Чем меньше температура в системе отопления тем мощнее подбираются конвектора, и больше радиаторы.
3. Гидравлический расчет — осуществляется для расчета скорости и объема теплоносителя, диаметров трубопроводов в отопительной системе и, самое главное, выбора циркуляционных насосов.
4. Экономический расчет — осуществляется специалистами для подбора оборудования с максимальным качеством и минимальной ценой. Если же в системе присутствуют так звание «зеленые технологии» (тепловой насос, солнечные коллектора) просчитывается рациональность их использования в той или иной отопительной системе и, что немало важно, время окупаемости данного оборудования.

Эти расчеты осуществляются для того, что бы максимально точно организовать отопительную систему с наиболее высоким КПД (коэффициент полезного действия).

Первое, самое важное, что необходимо осуществить для того, что бы сохранить ваш бюджет во время отопительного периода, это сделать минимальные теплопотери по дому (применить качественный изолятор для стен, чердака, крыши и применения качественных стеклопакетов). С хорошей изоляцией дома снижаются его теплопотери через утепленную поверхность, за счет чего осуществляется экономия топлива, которое используется для нагрева воды в отопительной системе (газ, твердое топливо). 

Выбор источника тепла в отопительной системе

После теплотехнического расчета ограждающих конструкций осуществляется подбор источника тепла. Выбор используемых источников тепла для коттеджей достаточно широк, это как традиционные источники в виде котлов, так и современное оборудование основанное на использовании альтернативных источниках энергии, так же возможны комбинированные варианты.

Газовый котел использует для нагрева теплоносителя топливо в виде газа, эти котлы делятся на 2 основных типа:
Конвекционный — рабочая температура в системе отопления подачи в системе отопления 70/80/90°С, со средним КПД около 98%.
Конденсационный — у этого котла выше КПД, чем у предыдущего, и составляет оно около 108%, с рекомендуемой температурой подачи воды до 55%, чем эта температура ниже, тем выше КПД. В эксплуатации этот тип котла зарекомендовал себя лучше, нежели предыдущий, так, как идет меньшее потребление им газа. Используется как самый распространенный вид источника тепла для систем отопления.

Твердотопливный котел — использует для нагрева воды в отопительной системе твердое топливо (дрова, уголь, пеллеты, брикеты). Может быть применен как основной источник тепла в доме так и вспомогательный (к примеру, вместе с газовым котлом). Его рационально использовать при невозможности провести газ, но необходимо иметь лишнее пространство для сохранения сырья (в идеале хорошо проветриваемое помещение) и буферной емкости (что так же занимает немало места в котельной).

Тепловой насос — отличный альтернативный источник тепловой энергии для дома может, относящийся к зелёным технологиям, он утилизирует тепло окружающей среды передавая ее системе отопления. Существуют 3 их основных типа это «Воздух – Вода», «Воздух – Воздух», «Вода – Вода».
Самым бюджетном тепловым насосом, который требует минимальные затраты на установку является тепловой насос «воздух-воздух», но самым распространенным является тепловой насос «воздух-вода», для монтажа системы отопления с таким оборудованием требуется меньшее количество денежных средств по сравнению с тепловым насосом «вода-вода», при этом он обладает достаточно высоким КПД. Он утилизирует тепло из воздуха передавая его воде в системе отопления.

С тепловым насосом отлично сочетается электрический котел, который необходим для «поддержки» теплового насоса «воздух – вода» при очень низких наружных температурах. Так как он напрямую зависит от наружной температуры, чем она ниже, тем меньше COP (коэффициент преобразования) теплового насоса.  В таком сочетании значительно уменьшается количество требуемой электроэнергии для котла, за счет его незначительной работы. В отопительный период практически всю нагрузку берет на себя тепловой насос.

Тепловой насос «вода-вода» утилизирует тепло с грунтовых вод передавая ее воде в системе отопления. Этот тип насоса считается самым эффективным, так как его работа не зависит от наружной температуры. Его коллектор размещают в земле ниже линии замерзания грунта, где постоянная температура равна примерно +12°С. Он способен полностью отапливать здание в любое время года, независимо от наружной температуры.

С тепловым насосом «вода – вода» разумно ставить электрический котел, так, как это значительно дешевле нежели газовый. Электрокотел в данном случае будет включатся только в тех случаях, когда работа теплового насоса будет приостановлена в связи с его поломкой. Естественно что у каждого теплового насоса (в зависимости от типа и производителя) имеются определённые технические особенности и подбор оборудования требует высокой квалификации инженера. Если взять для примера тепловые насосы Viessmann Vitocal, то они остаются эффективными даже при температуре наружного воздуха порядка -15 градусов по Цельсию. Естественно у оборудования бюджетного сегмента показатели КПД и диапазон температур может быть меньше.

Итоги

На данный момент самым экологичным и эффективным источником тепловой энергии является тепловой насос, с малым сроком окупаемости (зависит от его типа, режима использования, и наружной температуры), этот расчет, как и расчет системы отопления,  должен проводиться квалифицированными специалистами. Далее мы приводим варианты какие роли должно выполнять оборудование и каким образом может выглядеть правильная система отопления в частном доме.

1. Электрический котел – является самым распространенным резервным (дополнительным) котлом к тепловым насосам.
2. Тепловой насос «воздух – воздух» отлично подходит для дополнения к уже существующей системе отопления для значительной экономии денежных средств для отопления здания. Может работать как на отопление зимой, так и на охлаждение летом.
3. Конденсационный котел – самый распространенный источник тепловой энергии использующий газ для нагрева теплоносителя в системе отопления.
4. Тепловой насос «воздух – вода» + электрический котел – рациональность такой системы с точки зрения цены при ее установки и подальше эксплуатации.
5. Тепловой насос «воздух – вода» + конденсационный котел – объективно использовать в уже существующей системе отопления с конденсационным котлом.
6. Твердотопливный котел – используется как основной или резервный источник тепла который требует много места для хранения дров и буферной емкости.
7. Тепловой насос «вода – вода» + электрический котел – тепловой насос «вода – вода» полностью покрывает все теплопотери дома и может работать без резервных источников тепловой энергии. Электрический котел требуется лишь для «страховки» теплого насоса, если произойдет его сбой или поломка.

Хотите стать нашим партнером?

Оставьте свои контакты и наш сотрудник свяжется с Вами в ближайшее время

Отзывы и вопросы

Уравнения охлаждения и нагрева

Явное тепло

Явное тепло в процессе нагрева или охлаждения воздуха (мощность нагрева или охлаждения) можно рассчитать в единицах СИ как

ч _с = c _p ρ q dt (1)

, где

ч _с = явное тепло (кВт)

c _p = удельная теплоемкость воздуха (1.006 кДж / кг ^o C)

ρ = плотность воздуха (1,202 кг / м ³ )

q = объемный расход воздуха (м ³ / с)

dt = разница температур ( ^o C)

Или в британских единицах как

h _s = 1.08 q dt (1b)

где

h _{s s} = явное тепло (БТЕ / час)

q = объемный расход воздуха (куб.футов в минуту, кубические футы в минуту)

dt = разница температур ( ^o F)

Пример — Нагревательный воздух, явное тепло

Метрические единицы

Воздушный поток 1 м ³ / с нагревается от 0 до 20 ^o C .Используя (1) , добавляемое к воздуху явное тепло можно рассчитать как

ч _с = (1,006 кДж / кг ^o C) (1,202 кг / м ³ ) ( 1 м ³ / с ) ((20 ^o C) — (0 ^o C))

= 24,2 (кВт)

Имперские единицы

Воздушный расход 1 куб. футов в минуту нагревается от 32 до 52 ^o F .Используя (1b) , добавляемое к воздуху явное тепло можно рассчитать как

ч _с = 1,08 (1 куб. Фут / мин) ((52 ^o F) — (32 ^o F))

= 21,6 (БТЕ / ч)

Таблица явной тепловой нагрузки и необходимого объема воздуха

Явная тепловая нагрузка и необходимый объем воздуха для поддержания постоянной температуры при различных перепадах температуры между добавляемым воздухом и воздухом в помещении:

Скрытое тепло

Скрытое тепло из-за влажности воздуха можно рассчитать в единицах СИ как:

h _l = ρ h _we q dw _kg (2)

где

ч _л = скрытая теплота (кВт)

ρ = плотность воздуха (1.202 кг / м ³ )

q = объемный расход воздуха (м ³ / с)

ч _we = вода испарения со скрытой теплотой ( 2454 кДж / кг — в воздухе при атмосферном давлении). давление и 20 ^o C)

dw _кг = разница в соотношении влажности (кг воды / кг сухого воздуха)

Скрытая теплота испарения воды может быть рассчитана как

h _we = 2494 — 2,2 т (2a)

, где

t = температура испарения ( ^o C)

Или для британских единиц измерения:

h _l = 0.68 q dw _gr (2b)

или

h _l = 4840 q dw _фунтов (2c)

где

= скрытая теплота (БТЕ / час)

q = объемный расход воздуха (куб. Фут в минуту)

dw _гр = разница в соотношении влажности (зерна воды / фунт сухого воздуха)

dw _фунтов = разница в соотношении влажности (фунт воды / фунт сухого воздуха)

Пример — охлаждающий воздух, скрытое тепло

Метрические единицы

Расход воздуха 1 м ³ / с охлаждается с 30 до 10 ^o C .Относительная влажность воздуха составляет 70% в начале и 100% в конце процесса охлаждения.

По диаграмме Молье мы оцениваем содержание воды в горячем воздухе как 0,0187 кг воды / кг сухого воздуха, и содержание воды в холодном воздухе как 0,0075 кг воды / кг сухого воздуха .

Используя (2) , скрытое тепло, отводимое из воздуха, можно рассчитать как

ч _л = (1.202 кг / м ³ ) ( 2454 кДж / кг ) ( 1 м ³ / с ) (( 0,0187 кг воды / кг сухого воздуха ) — ( 0,0075 кг воды / кг сухой воздух ))

= 34,3 (кВт)

Имперские единицы

Воздушный поток 1 куб. фут / мин охлаждается с 52 до 32 ^o F . Относительная влажность воздуха составляет 70% в начале и 100% в конце процесса охлаждения.

По психрометрической диаграмме мы оцениваем содержание воды в горячем воздухе как 45 гран воды на фунт сухого воздуха , и содержание воды в холодном воздухе как 27 гран воды на фунт сухого воздуха .

Используя (2b) , скрытое тепло, отводимое из воздуха, можно рассчитать как

ч _л = 0,68 (1 куб. Фут / мин) (( 45 гран воды / фунт сухого воздуха ) — ( 27 гран воды / фунт сухого воздуха ))

= 12.2 (БТЕ / час)

Таблица скрытой тепловой нагрузки и необходимого объема воздуха

Скрытая тепловая нагрузка — увлажнение и осушение — и необходимый объем воздуха для поддержания постоянной температуры при различных перепадах температуры между входящим воздухом и воздухом в помещении указаны в таблице диаграмма ниже:

Общее тепло — скрытое и явное тепло

Общее тепло, обусловленное как температурой, так и влажностью, может быть выражено в единицах СИ как:

h _t = ρ q dh (3)

, где

ч _т = общее количество тепла (кВт)

q = объемный расход воздуха (м ³ / с)

ρ = плотность воздуха (1.202 кг / м ³ )

dh = разница энтальпий (кДж / кг)

Или — в британских единицах:

h _t = 4,5 q dh (3b)

где

ч _т = общее тепло (БТЕ / час)

q = объемный расход воздуха (куб. фут в минуту)

дч = разность энтальпий (брит. / фунт сухого воздуха)

Общее количество тепла также можно выразить как:

ч _т = ч _с + ч _л

= 1.08 q dt + 0,68 q dw _gr (4)

Пример — охлаждающий или нагревающий воздух, общее количество тепла

Метрические единицы

Расход воздуха 1 м ³ / с охлаждается от 30 до 10 ^o C . Относительная влажность воздуха составляет 70% в начале и 100% в конце процесса охлаждения.

По диаграмме Молье мы оцениваем энтальпию воды в горячем воздухе как 77 кДж / кг сухого воздуха, и энтальпию в холодном воздухе как 28 кДж / кг сухого воздуха .

Используя (3) , общее явное и скрытое тепло, удаляемое из воздуха, можно рассчитать как

ч _т = (1,202 кг / м ³ ) ( 1 м ³ / с ) (( 77 кДж / кг сухого воздуха ) — (28 кДж / кг сухого воздуха ))

= 58,9 (кВт)

Имперские единицы

Расход воздуха 1 куб. фут / мин охлаждается с 52 до 32 ^o F .Относительная влажность воздуха составляет 70% в начале и 100% в конце процесса охлаждения.

Из психрометрической диаграммы мы оцениваем энтальпию воды в горячем воздухе как 19 БТЕ / фунт сухого воздуха , и энтальпию в холодном воздухе равную 13,5 БТЕ / фунт сухого воздуха .

Используя (3b) , общее явное и скрытое тепло, удаляемое из воздуха, можно рассчитать как

h _t = 4.5 (1 куб. Фут / мин) (( 19 БТЕ / фунт сухого воздуха ) — ( 13,5 БТЕ / фунт сухого воздуха ))

= 24,8 (БТЕ / ч)

SHR — Коэффициент явного тепла

Коэффициент явного тепла можно выразить как

SHR = h _с / час _t (6)

, где

SHR

Коэффициент явного тепла

ч _с = явное тепло

ч _т = общее тепло (явное и скрытое)

Выполните расчет тепловых потерь, чтобы выбрать лучшую печь для вашего дома

Если вы хотите модернизировать систему отопления в своем доме в Венделле, Северная Каролина, ваш технический специалист должен выполнить расчет теплопотерь, чтобы убедиться, что будет установлена ​​печь нужного размера.В этой статье мы собираемся объяснить, что такое расчет теплопотерь и почему так важен размер печи.

Что такое расчет тепловых потерь?

Расчет теплопотерь, также известный как расчет тепловой нагрузки, определяет, сколько тепла уходит из дома за определенное время. Профессионалы используют измерения и информацию, полученные в ходе этих расчетов, чтобы определить, какой размер печи лучше всего подходит для эффективного обогрева вашего дома. Под нагрузкой понимается количество энергии, необходимое для достаточного обогрева дома.Существует три основных расчета нагрузки, которые помогут подрядчикам по ОВКВ найти лучшую печь для вашего дома:

1. Расчет расчетной нагрузки
2. Расчет предельной нагрузки
3. Расчет частичной нагрузки

Что такое расчетная нагрузка?

При расчете проектной нагрузки

используются постоянные характеристики дома, такие как ориентация и планировка дома, а также коэффициент сопротивления изоляции R для определения необходимой тепловой энергии. Переменные характеристики, такие как разница температур внутри и снаружи дома, называются проектными условиями.

Согласно руководящим принципам Manual J, разработанным Подрядчиками по кондиционированию воздуха Америки, необходимо понимать, каковы проектные условия, чтобы правильно рассчитать размер вашей печи.

Важно сложить все расчеты, включая расчетные условия, вместе, чтобы найти нагреватель подходящего размера для максимальной эффективности нагрева.

Что такое экстремальная нагрузка?

При расчете экстремальной нагрузки учитывается самый холодный день в году — отсюда и название экстремальный.Ваша система отопления должна адекватно обогревать ваш дом в экстремальную погоду, особенно если ваш дом недостаточно теплоизолирован. Если ваш дом теряет тепло быстрее, чем может вырабатывать печь, то вам нужна либо более крупная система, либо лучшая изоляция. Учет количества изоляции и ее R-значения является важной частью расчета теплопотерь.

Что такое частичная загрузка?

Частичная нагрузка — самый важный расчет. Обычно ваш дом находится где-то между расчетной нагрузкой и экстремальной нагрузкой.Этот расчет влияет на то, как ваш обогреватель будет работать в обычных зимних условиях. При расчете частичной нагрузки учитывается ряд факторов, например:

• Сколько человек в доме.
• Насколько высокие потолки.
• Сколько окон и дверей в доме.
• Сколько там мебели и ковров.
• Сколько есть бытовой техники.
• Сколько у вас озеленения.

Это переменные, которые могут изменяться со временем из-за ремонта дома, дополнительных жильцов или переезда людей.

Почему размер имеет значение?

Размер имеет значение, потому что, если он неправильный, печь не будет эффективно обогревать ваш дом. Когда вы включаете обогреватель, вы ожидаете, что он согреет ваш дом до комфортной температуры. В противном случае это не подходит для вашего дома. Давайте рассмотрим проблемы, с которыми вы столкнетесь при использовании обогревателя неподходящего размера.

• Если система слишком большая: , она будет работать с коротким циклом, что означает, что она постоянно включается и выключается. Если ваш обогреватель работает с короткими циклами, он не работает достаточно долго, чтобы обогреть ваш дом.Короткие циклы отнимают огромное количество энергии, увеличивают износ системы и сокращают срок ее службы.
• Если система слишком мала: она будет работать постоянно, не достигая желаемой температуры. Мало того, что вашей семье будет холодно, но и ваши счета за электроэнергию вырастут, потому что система работает все время. Переработанная печь может привести к выходу из строя или преждевременной поломке системы. Наличие печи правильного размера поддерживает комфортную температуру в вашем доме и экономит ваши деньги.

Все три расчета нагрузки необходимы, чтобы помочь специалисту по HVAC найти печь подходящего размера для вашего дома. Если ваша текущая печь не работает, подумайте о ее модернизации, чтобы в вашем доме было комфортно, вы сэкономите деньги на счетах за электроэнергию, а при регулярном профилактическом обслуживании ваша печь прослужит долгие годы.

Позвоните нашей опытной команде в Alford Mechanical сегодня, чтобы назначить встречу для модернизации печи. Вы можете связаться с нами по телефону 919-246-5265 .

Изображение предоставлено iStock

Расчет потерь тепла в стене | EGEE 102: Энергосбережение и защита окружающей среды

Потери тепла с поверхности стены можно рассчитать, используя любую из трех формул, которые мы рассмотрели в части A этого урока.

Потери тепла через стены, окна, крышу и пол следует рассчитывать отдельно из-за различных значений R для каждой из этих поверхностей. Если R-значение стен и крыши одинаково, сумма площадей стен и крыши может использоваться с одним R-значением.

Пример

Дом в Денвере, Колорадо, имеет 580 футов ² окон (R = 1), 1920 футов ² стен и 2750 футов ² крыши (R = 22). Стены состоят из деревянного сайдинга (R = 0,81), фанеры 0,75 дюйма, теплоизоляции из стекловолокна 3,5 дюйма, полиуретановой плиты 1,0 дюйма и гипсокартона 0,5 дюйма. Рассчитайте потребность дома в отоплении на отопительный сезон, учитывая, что HDD для Денвера составляет 6 100 единиц.

Решение:

Потребность в отоплении дома = Потери тепла из дома в течение всего года.Чтобы рассчитать теплопотери всего дома, нам нужно отдельно рассчитать теплопотери от стен, окон и крыши и сложить все тепловые потери.

Потери тепла от стен:

Площадь стен = 1 920 футов ² , HDD = 6 100, и необходимо рассчитать составное R-значение стены.

Материалы и их R-ценность

Материал	R-значение
Деревянный сайдинг	0.81
Фанера 3/4 дюйма	0,94
3,5 дюйма из стекловолокна 3,5 дюйма x 3,7 / дюйм	12,95
1,0 дюйм полиуретановой плиты = 1,0 дюйм x 5,25 / дюйм	5,25
Гипсокартон 1/2 дюйма	0,45
Общая R-стоимость стен	20,40

Потери тепла от стен = 1 920 футов 2 × 6 100 ° F − дней × 24 часа 20.4ft2 ° FhBtu = 13,78 млн БТЕ Потери тепла от окон = 580 кв. Футов × 6 100 ° F — дни × 24 часа 1 фут 2 ° F hBtu = 84,91 MMBtu Потери тепла от крыши = 2750 кв. Футов × 6 100 ° F — дни × 24 часа 22 фута 2 ° F hBtu = 18,30 MMBtu

Общие тепловые потери от дома = 13,78 + 84,91 + 18,30 = 116,99 MMBTU в год или потребность в отоплении составляет 116,99 млн BTU в год .

Калькулятор потерь тепла

| Калькулятор БТЕ

Вы можете использовать этот калькулятор тепловых потерь, чтобы оценить мощность обогревателя, необходимую для поддержания комфортной температуры в вашей комнате.Из текста вы узнаете, как рассчитать теплопотери и что такое калькулятор отопления BTU.

Зачем нужны системы отопления?

Все материалы проводят тепло. Вы можете согреть свое место до комфортной температуры, но пока температура на улице ниже, в вашем доме будет холоднее. Поток тепла из более теплого места в более холодное практически невозможно остановить, независимо от того, насколько качественные изоляционные материалы вы найдете. Чтобы компенсировать потерю, нам необходимо подавать энергию с постоянной скоростью.Эта мощность представляет собой мощность нагревателя, которую этот калькулятор поможет вам вычислить.

Что влияет на теплопотери?

Потери тепла — это эффект теплопередачи (в ваттах) изнутри наружу. На теплопередачу влияют три фактора:

1. Площадь поверхности, через которую проходит тепло
2. материал
3. разница температур

Первый пункт прост: чем больше поверхность, тем больше тепла может передаваться одновременно.Второй момент касается характеристик материалов. Материалы, используемые в конструкциях, должны соответствовать определенным стандартам. Помимо прочего, это означает, что они должны обладать особыми свойствами в отношении теплопередачи. Общей характеристикой является коэффициент теплопередачи, также называемый U-значением. Он определяет передачу тепла через один квадратный метр материала, деленную на разницу температур. Например, кирпичная стена размером 11 дюймов может иметь U порядка 1 Вт / (м · К), тогда как стандартное окно может иметь значение U в пять раз больше.Последний фактор — разница температур. Тепло передается только между областями с разной температурой, поэтому, если температура одинакова, потока тепла нет. Обычно теплопередача пропорциональна разнице температур.

Как рассчитать теплопотери?

Чтобы вычислить теплопотери, нам нужно просуммировать теплопотери по всем поверхностям комнаты и учесть различные характеристики материалов, используемых в конструкции. Общие потери тепла складываются из потерь через стены, пол и потолок.Мы вычисляем потери через одну поверхность по формуле:

Heat_loss = Площадь * U-значение ,

где

• Площадь — площадь поверхности,
• U-значение — U-значение материала.

Потери тепла через стены можно оценить следующим образом. Во-первых, следует указать тип утеплителя. В нашем калькуляторе предусмотрено 3 варианта:

• без дополнительной изоляции: сплошная кирпичная стена толщиной 9 дюймов, коэффициент теплопроводности = 2,2 Вт / (м² · К)
• посредственная изоляция: пустотелая стенка толщиной 11 дюймов, коэффициент теплопроводности = 1.0 Вт / (м² К)
• очень хорошо изолирован: полая стена толщиной 11 дюймов с дополнительной изоляцией, коэффициент теплопроводности = 0,6 Вт / (м² · К)

При желании в расширенном режиме вы можете установить значение U вручную.

Еще нам нужно знать общую площадь стен. Однако следует учитывать только внешние стены. Наконец, в расширенном режиме вы можете выбрать количество окон и внешних дверей. Через них теряется большое количество тепла. Мы установили коэффициент теплопроводности окон на 2,5 Вт / (м² K) и внешних дверей на 2,4 Вт / (м² K) .

В нашем калькуляторе мы учитываем потери тепла через пол, только если это первый этаж. Значение U составляет 1 Вт / (м² · К) . Точно так же мы учитываем потери тепла через потолок, только если комната находится на верхнем этаже. Коэффициент теплопроводности потолка составляет 0,7 Вт / (м² · К) .

Калькулятор теплопотерь

Чтобы воспользоваться калькулятором теплопотерь и определить мощность обогревателя, вам необходимо указать размеры вашей комнаты, указать, на каком этаже она находится и какой тип изоляции имеют стены.Если вы не уверены, какой тип изоляции выбрать, выбирайте изоляцию худшего качества. Безопаснее быть пессимистом. Наконец, вы также должны указать, сколько у вас внешних стен. В расширенном режиме вы также можете указать количество окон и дверей. Имея эту информацию, мы можем вычислить тепловые потери (в ваттах, разделенных на разницу температур). Зная теплопотери, мы можем оценить мощность обогревателя. Последняя часть необходимой информации — это разница температур внутри (внутренняя температура) и снаружи (температура окружающей среды).Внутренняя температура зависит от вашего комфорта. Температура окружающей среды должна быть минимальной температурой в вашем регионе.

Вычислитель отопления BTU

В некоторых местах по всему миру для указания мощности системы отопления чаще используется BTU (британская тепловая единица) в час вместо ватт. Если вам интересно, сколько BTU мне нужно, вы можете легко изменить с ватт на BTU в час в нашем калькуляторе.

Как рассчитать правильный расход для любой гидравлической системы —

В сфере водяного отопления и охлаждения регулярно используются определенные формулы. T

галлонов в минуту описывает скорость потока; тепловая нагрузка выражается как БТЕ / ч, что представляет собой теплопотери здания при расчетных условиях.t ° F

Формула указывает на температуру воды 60 ° F. Однако, поскольку вода 60 ° F слишком холодная для системы водяного отопления и слишком теплая для системы охлажденной воды, для расчета правильного расхода формула должна основываться на более подходящих температурах воды для каждого типа системы, например удельная теплоемкость воды или изменения плотности, возникающие при изменении температуры воды. Кроме того, объем воды меняется, когда она становится горячее или остывает. Как видно из следующего примера, различия настолько минимальны, что стандартная формула отлично работает для всех наших систем отопления и охлаждения.Тогда T будет:

8,04 x 60 x 1,003 x 20 = 9677 BTUH

Чистый эффект незначителен, но есть еще один фактор, который необходимо учитывать для полной оценки. При повышении температуры воды она становится менее вязкой, и поэтому падение давления в ней уменьшается. Когда вода циркулирует при температуре 200 ° F, соответствующее падение давления или «потеря напора» составляет около 80% воды при температуре 60 ° F для типичных небольших гидравлических систем. При расчете с использованием системной кривой расход увеличивается примерно в 10 раз.5%. Теперь вы можете умножить новую рассчитанную теплопередачу на процент увеличения потока:

1,105 x 9677 = 10 693 BTUH

Как вы можете видеть, что касается теплопередачи, простой подход «круглого числа» приведет к расчетным потокам, очень близким к потокам «с поправкой на температуру», при условии, что результаты подхода «круглого числа» не будут скорректированы из исходная основа 60 ° F как для теплопередачи, так и для перепада давления в трубопроводе. Факторы «плюс» и «минус» очень тесно уравновешивают друг друга.

В этой статье представлена ​​точная формула для расчета расхода
в галлонах в минуту (галлонов в минуту) для систем водяного отопления
и систем охлаждения.

Выбор правильного циркуляционного насоса
галлонов в минуту играет важную роль в обеспечении того, чтобы ваша система отопления работала должным образом. Вам нужен циркуляционный насос подходящего размера, чтобы иметь возможность отводить тепло от котла и доставлять его в систему, где находятся люди.При выборе подходящего циркуляционного насоса вам необходимо не только знать правильный галлон в минуту, но также необходимо знать необходимое падение давления для циркуляции необходимого количества галлонов в минуту.

Когда вода течет по трубам и излучению, она «трется» о стенку трубы, вызывая сопротивление трения. Это сопротивление может повлиять на производительность системы обогрева за счет уменьшения желаемой скорости циркулирующего потока, тем самым уменьшая теплопроизводительность системы. Зная, каким будет это сопротивление, вы можете выбрать циркуляционный насос, который сможет преодолеть падение давления в системе.

Обычно в современных системах мы используем «футы на голову», чтобы описать количество энергии, необходимое для того, чтобы требуемый галлон в минуту был доставлен в систему. Существуют таблицы размеров труб, которые рассчитывают падение давления в футах потери энергии для любого расхода через трубу любого размера. Существуют стандартные методы работы с трубопроводами, в которых промышленность ссылается на ограничение количества галлонов в минуту для данного размера трубы. Это основано на двух причинах:

1. Проблемы скорости (насколько быстро вода движется внутри трубы), которые могут создавать проблемы с шумом, а в экстремальных условиях — проблемы с эрозией.

2. Требуемая потеря напора может стать настолько большой, что требуемая производительность НАПОР циркулятора делает выбор системы очень «недружелюбным», что может привести к проблемам с регулирующим клапаном и шумом скорости. Промышленным стандартом является выбор трубы с сопротивлением трению от 1 до 4 на каждые 100 футов трубы.

Bell & Gossett’s System Syzer помогает определять
галлонов в минуту (галлонов в минуту).

Кстати, Bell & Gossett уже более 50 лет предоставляет инструмент для индустрии гидроники под названием System Syzer.Этот инструмент очень полезен для расчета галлонов в минуту, правильного размера трубы для поддержки галлонов в минуту и ​​соответствующих потерь давления и скорости для любого применения.
Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, напишите мне по адресу [адрес электронной почты защищен], подпишитесь на меня в Twitter по адресу @Ask_Gcarey или позвоните мне по телефону FIA 1-800-423-7187. ICM

Выбор размера системы отопления

Наиболее эффективное утепление теплицы

Определение размера системы отопления для теплицы не является чрезвычайно сложной задачей, требующей сложных расчетов.Да, рецептов столько, сколько садоводов, но основной принцип остается неизменным — максимально эффективно утеплить теплицу.

Определите общую площадь внешней поверхности

Например, давайте возьмем отдельно стоящий остроконечный дом шириной 22 фута и длиной 96 футов.

1. Начните с вычисления площади поверхности торцевой стены:
   22 ‘(ширина) × 8’ (средняя высота стены) = 176 ‘(один конец) × 2 = 352 фута ² (оба конца)
2. Затем вычислите площадь поверхности крыши:
   В нашем примере для крыши используется многоугольник шириной 36 футов, поэтому 36 футов × 96 футов = 3456 футов ²

Умножьте квадратные футы на коэффициент U

В этом примере дом покрыт с торцов поликарбонатом толщиной 8 мм, коэффициент U которого равен.53, поэтому 176 x 0,53 = 93. Крыша покрыта двухслойным полиэтиленом, коэффициент U которого равен 0,7, поэтому 3,456 × 0,7 = 2,419.

Материал кровельного покрытия	Коэффициент U
Однослойное стекло	1,13
Однослойный поли	1,15
Двухслойный поли	0,70
Гофрированный поликарбонат	1.00
Поликарбонат 8 мм (3-х слойный)	0,53
8 ″ Бетон	0,51
Изоляция толщиной 1 дюйм	0,14

Примечание: Коэффициент «U» обратно пропорционален значению R. Чем меньше число, тем лучше изоляционные свойства!

Сложите числа

93 + 2,419 = 2,512.

Умножить на «Дельта Т»

Delta T — это выражение потерь тепла по длине дома.Мы используем максимальное значение Delta T 70, чтобы обеспечить достаточное количество тепла. Итак, 2,512 × 70 = 175,840.

Определить количество BTUH

Поскольку эффективность большинства обогревателей составляет 80%, 175 840 разделить на 0,8 = 219 800, что составляет количество BTUH, необходимое для обогрева дома с помощью обогревателя.

Определитесь, какого размера вам нужен обогреватель

Нам нужен обогреватель мощностью 219 800 BTUH.

Масляные и газовые обогреватели бывают заданных размеров, и мы всегда увеличиваем размер при выборе обогревателей, поэтому мы бы выбрали модель 245 000 BTUH для масляного тепла и 225 000 BTUH для газового тепла.

Энергия для отопления дома

Теплоотдача от вашего дома может происходить за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Обычно это моделируется с точки зрения теплопроводности, хотя проникновение через стены и вокруг окон может привести к значительным дополнительным потерям, если они плохо герметизированы. Потери излучения можно минимизировать, используя изоляцию с фольгой в качестве радиационного барьера.

В промышленности США по отоплению и кондиционированию воздуха почти полностью используются старые британские и американские стандарты.С. общие единицы для своих расчетов. Для совместимости с обычно встречающимися величинами этот пример будет выражен в этих единицах.

I. Рассчитайте скорость потери стенки в БТЕ в час.

Для комнаты размером 10 на 10 футов с потолком 8 футов, со всеми поверхностями, изолированными до R19 в соответствии с рекомендациями Министерства энергетики США, с внутренней температурой 68 ° F и наружной температурой 28 ° F:

II. Рассчитайте потери за день при этих температурах.

Тепловые потери в день = (674 БТЕ / час) (24 часа) = 16168 БТЕ

Обратите внимание, что это просто потеря через стены. Потери через пол и потолок рассчитываются отдельно и обычно включают разные значения R.

III. Рассчитайте потерю за «градусный день».

Это потеря за день с разницей в один градус между внутренней и внешней температурой.

Если бы условия случая II преобладали в течение всего дня, вам потребовалось бы 40 градусо-дней отопления, и, следовательно, потребовалось бы 40 градусо-дней x 404 БТЕ / градус дня = 16168 БТЕ для поддержания постоянной внутренней температуры.

IV. Рассчитайте теплопотери за весь отопительный сезон.

Типичная потребность в отоплении для отопительного сезона в Атланте, с сентября по май, составляет 2980 градусо-дней (долгосрочное среднее значение).

Типичное количество градусо-дней нагрева или охлаждения для данного географического местоположения обычно можно получить в службе погоды.

V. Рассчитайте потери тепла за отопительный сезон для типичного неизолированного южного дома в Атланте.

Диапазон показателей потерь, указанный Министерством энергетики для неизолированных типовых жилищ, составляет от 15 000 до 30 000 БТЕ / градус в день. Выбор 25000 БТЕ / градус в день:

VI. Рассчитайте годовую стоимость отопления.

Предположим, что стоимость природного газа составляет 12 долларов за миллион БТЕ в печи, работающей с КПД 70%.

Предположим, что электрический резистивный нагрев с КПД 100% *, 9 / кВтч.

Предположим, электрический тепловой насос с КПД = 3

* 100% -ная эффективность использования электричества в вашем доме для производства тепла — распространенный маркетинговый ход электроэнергетических компаний.Это заблуждение, потому что вам нужно сжечь около 3 единиц первичного топлива, чтобы доставить 1 единицу электроэнергии в дом из-за теплового узкого места в производстве электроэнергии. Таким образом, 100% эффективное использование в вашем доме составляет около 33% эффективности использования основного топлива.

Когда вы отапливаете природным газом, вы используете основное топливо в своем доме, и это явно предпочтительнее, чем использование электрического резистивного отопления, которое является расточительным по сравнению с высококачественной поставляемой электрической энергией.Используя электрический тепловой насос, по крайней мере, на юге США, вы можете получить коэффициент полезного действия около 3. То есть вы закачиваете в дом три единицы тепла, затрачивая всего одну единицу высококачественной электрической энергии. энергия. Это почти компенсирует потери 3: 1 в процессе выработки электроэнергии, о которых говорилось выше. В приведенном выше примере расчетная стоимость электрического теплового насоса значительно дешевле, чем стоимость нагрева природного газа, но это может быть связано с тем, что текущая стоимость природного газа в то время была необычно высокой.

No related posts.