Tính toán hệ thống sưởi của một ngôi nhà riêng: các quy tắc và ví dụ về tính toán

Lựa chọn nồi hơi

Lò hơi có thể có một số loại:

• Nồi hơi điện;
• Lò hơi đốt nhiên liệu lỏng;
• Khí đốt lò hơi;
• Lò hơi đốt nhiên liệu rắn;
• Lò hơi liên hợp.

Ngoài chi phí nhiên liệu, cần phải thực hiện kiểm tra phòng ngừa lò hơi ít nhất mỗi năm một lần. Tốt nhất là gọi một chuyên gia cho những mục đích này. Bạn cũng sẽ cần thực hiện vệ sinh phòng ngừa các bộ lọc. Dễ vận hành nhất là nồi hơi chạy bằng khí đốt. Chúng cũng khá rẻ để bảo trì và sửa chữa. Lò hơi đốt gas chỉ thích hợp trong những ngôi nhà có đường dẫn khí đốt chính.

Nồi hơi thuộc loại này được phân biệt bởi mức độ an toàn cao.Lò hơi hiện đại được thiết kế theo cách mà chúng không yêu cầu một phòng đặc biệt cho phòng lò hơi. Nồi hơi hiện đại được đặc trưng bởi vẻ ngoài đẹp mắt và có thể phù hợp thành công với nội thất của bất kỳ nhà bếp nào.

Nồi hơi trong nhà bếp

Đến nay, nồi hơi bán tự động hoạt động bằng nhiên liệu rắn đặc biệt phổ biến. Đúng như vậy, những lò hơi như vậy có một nhược điểm, đó là mỗi ngày phải nạp nhiên liệu một lần. Nhiều nhà sản xuất sản xuất nồi hơi hoàn toàn tự động. Trong các lò hơi như vậy, nhiên liệu rắn được nạp ngoại tuyến.

Tuy nhiên, những nồi hơi như vậy có nhiều vấn đề hơn một chút. Ngoài vấn đề chính là tiền điện hiện nay khá đắt đỏ, chúng còn có thể gây quá tải cho mạng lưới. Ở những ngôi làng nhỏ, trung bình mỗi ngôi nhà được phân bổ tối đa 3 kW mỗi giờ, nhưng điều này là không đủ cho một lò hơi, và cần lưu ý rằng mạng lưới sẽ được tải không chỉ khi vận hành lò hơi.

nồi hơi điện

Để tổ chức hệ thống sưởi ấm của một ngôi nhà riêng, bạn cũng có thể lắp đặt loại lò hơi sử dụng nhiên liệu lỏng. Nhược điểm của những lò hơi như vậy là chúng có thể gây ra những lời chỉ trích từ quan điểm sinh thái và an toàn.

Tính toán công suất lò hơi

Trước khi bạn tính toán hệ thống sưởi trong nhà, bạn cần thực hiện việc này bằng cách tính toán công suất của lò hơi. Hiệu quả của toàn bộ hệ thống sưởi ấm chủ yếu sẽ phụ thuộc vào công suất của lò hơi. Điều chính trong vấn đề này là không nên lạm dụng nó, vì một lò hơi quá mạnh sẽ tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn mức cần thiết. Và nếu lò hơi quá yếu, thì sẽ không thể sưởi ấm ngôi nhà đúng cách, và điều này sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến sự thoải mái trong ngôi nhà.

Vì vậy, việc tính toán hệ thống sưởi ấm của một ngôi nhà ở nông thôn là quan trọng. Bạn có thể chọn một lò hơi có công suất cần thiết nếu bạn đồng thời tính toán nhiệt lượng mất mát riêng của tòa nhà trong toàn bộ thời gian sưởi ấm

Tính toán nhiệt lượng trong nhà - tổn thất nhiệt riêng có thể được thực hiện theo phương pháp sau:

q_{nhà ở}= Q_năm/ F_h

Qyear là nhiệt năng tiêu thụ cho toàn bộ thời gian gia nhiệt;

Fh là diện tích của ngôi nhà được sưởi ấm;

Bảng lựa chọn công suất lò hơi tùy thuộc vào khu vực được đốt nóng

Để tính toán hệ thống sưởi của một ngôi nhà ở nông thôn - mức tiêu thụ năng lượng sẽ dùng để sưởi ấm một ngôi nhà riêng, bạn cần sử dụng công thức sau và một công cụ như máy tính:

Q_năm= β_h* [Q_k- (Hỏi_{vn b}+ Q_S) * ν

β_h - đây là hệ số tính đến lượng nhiệt tiêu thụ thêm của hệ thống sưởi.

Q_{vn b} - nhiệt thu có tính chất trong nước, đặc trưng cho toàn bộ thời gian gia nhiệt.

Qk là giá trị tổng tổn thất nhiệt của ngôi nhà.

Q_S - Đây là luồng nhiệt dưới dạng bức xạ mặt trời đi vào nhà qua các cửa sổ.

Trước khi bạn tính toán hệ thống sưởi của một ngôi nhà riêng, cần xem xét các loại mặt bằng khác nhau được đặc trưng bởi các điều kiện nhiệt độ và chỉ số độ ẩm không khí khác nhau. Chúng được trình bày trong bảng sau:

Sau đây là bảng hiển thị hệ số che nắng của kiểu mở kiểu ánh sáng và lượng bức xạ mặt trời tương đối đi vào qua cửa sổ.

Nếu bạn định lắp đặt hệ thống sưởi nước, thì diện tích của ngôi nhà sẽ là yếu tố quyết định phần lớn. Nếu nhà có tổng diện tích không quá 100 mét vuông. đồng hồ đo, sau đó một hệ thống sưởi ấm với tuần hoàn tự nhiên cũng phù hợp.Nếu ngôi nhà có diện tích lớn hơn, thì hệ thống sưởi ấm với tuần hoàn cưỡng bức là bắt buộc. Việc tính toán hệ thống sưởi của ngôi nhà phải được thực hiện một cách chính xác và chính xác.

Đường ống đơn giản có tiết diện không đổi

Các tỷ lệ thiết kế chính cho một đường ống đơn giản là: phương trình Bernoulli, phương trình dòng chảy Q \ u003d const và các công thức tính toán tổn thất áp suất ma sát dọc theo chiều dài của đường ống và theo điện trở cục bộ.

Khi áp dụng phương trình Bernoulli trong một phép tính cụ thể, có thể tính đến các khuyến nghị sau. Đầu tiên, bạn nên thiết lập hai phần thiết kế và một mặt phẳng so sánh trong hình. Nó được khuyến nghị là các phần:

bề mặt tự do của chất lỏng trong bể, nơi vận tốc bằng không, tức là V = 0;

đầu ra của dòng chảy vào khí quyển, nơi áp suất trong tiết diện phản lực bằng áp suất môi trường xung quanh, tức là pa6c = ratm hoặc pis6 = 0;

phần trong đó áp suất được đặt (hoặc cần được xác định) (số đọc của đồng hồ đo áp suất hoặc chân không);

phần dưới piston, nơi áp suất dư được xác định bởi tải trọng bên ngoài.

Mặt phẳng so sánh được vẽ thuận tiện qua trọng tâm của một trong các mặt cắt được tính toán, thường nằm bên dưới (khi đó chiều cao hình học của các mặt cắt bằng 0).

Cho một đường ống đơn giản có tiết diện không đổi được đặt tùy ý trong không gian (Hình 1), có tổng chiều dài l và đường kính d, và chứa một số điện trở cục bộ. Trong phần ban đầu (1-1), chiều cao hình học tương ứng bằng z1 và áp suất quá áp p1, và trong phần cuối cùng (2-2), lần lượt là z2 và p2. Vận tốc dòng chảy trong các phần này do sự không đổi của đường kính ống là như nhau và bằng v.

Phương trình Bernoulli cho các phần 1-1 và 2-2, có tính đến, sẽ giống như sau:

hoặc

,

tổng các hệ số của các điện trở cục bộ.

Để thuận tiện cho việc tính toán, chúng tôi giới thiệu khái niệm đầu thiết kế

,

٭

٭٭

Ví dụ tính toán nhiệt

Như một ví dụ về tính toán nhiệt, có một ngôi nhà 1 tầng bình thường có 4 phòng khách, nhà bếp, phòng tắm, "khu vườn mùa đông" và các phòng tiện ích.

Móng từ tấm bê tông cốt thép nguyên khối (20 cm), tường ngoài - bê tông (25 cm) trát thạch cao, mái - trần bằng dầm gỗ, mái - ngói kim loại và bông khoáng (10 cm)

Hãy để chúng tôi chỉ định các thông số ban đầu của ngôi nhà cần thiết cho các tính toán.

Kích thước tòa nhà:

• chiều cao tầng - 3 m;
• cửa sổ nhỏ của mặt trước và mặt sau của tòa nhà 1470 * 1420 mm;
• cửa sổ mặt tiền lớn 2080 * 1420 mm;
• cửa ra vào 2000 * 900 mm;
• cửa sau (lối ra sân thượng) 2000 * 1400 (700 + 700) mm.

Tổng chiều rộng của tòa nhà là 9,5 m2, chiều dài là 16 m2. Chỉ có các phòng khách (4 căn), một phòng tắm và một nhà bếp sẽ được sưởi ấm.

Để tính toán chính xác sự mất nhiệt trên các bức tường, diện tích của \ u200b \ u200bánh cửa sổ và cửa ra vào phải được trừ cho diện tích của \ u200b \ u200b của các bức tường bên ngoài - đây là một loại vật liệu hoàn toàn khác với loại vật liệu riêng của nó cách nhiệt

Chúng tôi bắt đầu bằng cách tính toán các khu vực của vật liệu đồng nhất:

• diện tích sàn - 152 m2;
• diện tích mái - 180 m2, với chiều cao của gác mái 1,3 m và chiều rộng của đường chạy - 4 m;
• diện tích cửa sổ - 3 * 1,47 * 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 m2;
• diện tích cửa - 2 * 0.9 + 2 * 2 * 1.4 = 7.4 m2.

Diện tích của các bức tường bên ngoài sẽ bằng 51 * 3-9.22-7.4 = 136.38 m2.

Chúng ta chuyển sang tính toán tổn thất nhiệt trên từng vật liệu:

• Q_{sàn nhà}\ u003d S * ∆T * k / d \ u003d 152 * 20 * 0,2 / 1,7 \ u003d 357,65 W;
• Q_{mái nhà}\ u003d 180 * 40 * 0,1 / 0,05 \ u003d 14400 W;
• Q_{cửa sổ}= 9.22 * 40 * 0.36 / 0.5 = 265.54W;
• Q_{cửa ra vào}= 7,4 * 40 * 0,15 / 0,75 = 59,2W;

Và cả Q_Tường tương đương với 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4546. Tổng của tất cả các tổn thất nhiệt sẽ là 19628,4 W.

Kết quả là, chúng tôi tính toán công suất của lò hơi: P_{Nồi hơi}= Q_{lỗ vốn}*S_{phòng_ sưởi}* 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.

Hãy tính số phần bộ tản nhiệt cho một trong các phòng. Đối với tất cả những người khác, các tính toán tương tự. Ví dụ, một căn phòng trong góc (bên trái, góc dưới của sơ đồ) có diện tích 10,4 m2.

Vậy 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.

Căn phòng này yêu cầu 9 phần của bộ tản nhiệt sưởi ấm với công suất tỏa nhiệt là 180 watt.

Ta tiến hành tính lượng nước làm mát trong hệ thống - W = 13,5 * P = 13,5 * 21 = 283,5 l. Điều này có nghĩa là vận tốc nước làm mát sẽ là: V = (0,86 * P * μ) / ∆T = (0,86 * 21000 * 0,9) /20=812,7 l.

Kết quả là, vòng quay đầy đủ của toàn bộ thể tích chất làm mát trong hệ thống sẽ tương đương với 2,87 lần mỗi giờ.

1. Tính toán hệ thống sưởi của một ngôi nhà riêng: các quy tắc và ví dụ về tính toán
2. Tính toán kỹ thuật nhiệt của một tòa nhà: chi tiết cụ thể và công thức để thực hiện tính toán + ví dụ thực tế

Cách tính số lượng và khối lượng tối ưu của bộ trao đổi nhiệt

Khi tính toán số lượng bộ tản nhiệt cần thiết, người ta nên tính đến chất liệu chúng được làm bằng gì. Thị trường hiện cung cấp ba loại tản nhiệt kim loại:

• Gang thép,
• Nhôm,
• hợp kim lưỡng kim.

Tất cả chúng đều có những đặc điểm riêng. Gang và nhôm có tốc độ truyền nhiệt như nhau, nhưng nhôm nguội nhanh, gang nóng lên chậm nhưng giữ nhiệt lâu. Bộ tản nhiệt lưỡng kim nóng lên nhanh chóng nhưng hạ nhiệt chậm hơn nhiều so với bộ tản nhiệt nhôm.

Khi tính toán số lượng bộ tản nhiệt, các sắc thái khác cũng cần được tính đến:

• Khả năng cách nhiệt của sàn và tường giúp tiết kiệm đến 35% nhiệt lượng,
• phòng ở góc mát hơn những phòng khác và cần nhiều bộ tản nhiệt hơn,
• việc sử dụng cửa sổ lắp kính hai lớp trên cửa sổ giúp tiết kiệm 15% năng lượng nhiệt,
• lên đến 25% năng lượng nhiệt “thoát ra” qua mái nhà.

Số lượng bộ tản nhiệt sưởi ấm và các phần trong chúng phụ thuộc vào nhiều yếu tố.

Theo định mức của SNiP, cần 100 W nhiệt để làm nóng 1 m3. Do đó, 50 m3 sẽ cần 5000 watt. Nếu một thiết bị lưỡng kim 8 phần phát ra 120 W, thì sử dụng máy tính đơn giản, chúng ta tính được: 5000: 120 = 41,6. Sau khi làm tròn số, chúng ta nhận được 42 bộ tản nhiệt.

Bạn có thể sử dụng công thức gần đúng để tính các phần của bộ tản nhiệt:

N * = S / P * 100

Ký hiệu (*) cho thấy phần phân số được làm tròn theo quy tắc toán học chung, N là số phần, S là diện tích của căn phòng tính bằng m2 và P là nhiệt lượng tỏa ra của 1 phần tính bằng W.

Công thức

Bởi vì chúng tôi, độc giả thân mến, không lấn cấn với việc lấy bằng kỹ sư nhiệt, chúng tôi sẽ không bắt đầu leo ​​vào rừng.

Một phép tính đơn giản về đường kính của đường ống dẫn nhiệt được thực hiện theo công thức D \ u003d 354 * (0,86 * Q / Dt) / v, trong đó:

• D là giá trị mong muốn của đường kính tính bằng cm.
• Q là nhiệt tải trên tiết diện tương ứng của mạch.
• Dt là giới hạn nhiệt độ giữa đường ống cung cấp và đường ống trở lại. Trong một hệ thống tự trị điển hình, nó là khoảng 20 độ.
• v là tốc độ dòng nước làm mát trong các đường ống.

Có vẻ như chúng tôi không có đủ dữ liệu để tiếp tục.

Để tính toán đường kính của đường ống để sưởi ấm, chúng ta cần:

1. Tìm hiểu tốc độ chất làm mát có thể di chuyển.
2. Tìm hiểu cách tính toán nhiệt điện của toàn bộ hệ thống và các phần riêng lẻ của nó.

Tốc độ nước làm mát

Nó phải tuân thủ một cặp điều kiện biên.

Một mặt, chất làm mát phải quay trong mạch khoảng ba lần mỗi giờ. Trong một trường hợp khác, vùng nhiệt độ yêu thích sẽ tăng lên đáng kể, làm cho sự phát nhiệt của các bộ tản nhiệt không đồng đều. Ngoài ra, trong điều kiện cực lạnh, chúng tôi sẽ tận dụng hết khả năng thực sự của việc xả băng các phần mát nhất của mạch điện.

Nếu không, tốc độ cao quá mức sẽ tạo ra tiếng ồn thủy lực. Ngủ gật với âm thanh của nước trong đường ống là một niềm vui, giả sử, đối với một người nghiệp dư.

Phạm vi tốc độ dòng chảy từ 0,6 đến 1,5 mét trên giây được coi là chấp nhận được; cùng với điều này, trong hầu hết các trường hợp, giá trị cho phép lớn nhất được sử dụng trong tính toán - 1,5 m / s.

Nhiệt điện

Đây là một sơ đồ để tính toán nó cho khả năng chịu nhiệt bình thường của các bức tường (đối với trung tâm của đất nước - 3,2 m2 * C / W).

• Đối với một ngôi nhà riêng, 60 watt trên một mét khối không gian được lấy làm công suất cơ bản.
• Những thứ này được thêm 100 watt cho mỗi cửa sổ và 200 cho mỗi cửa ra vào.
• Kết quả được nhân với hệ số khu vực tùy thuộc vào lãnh thổ khí hậu:

Nhiệt độ trung bình tháng 1	Hệ số
-40	2,0
-25	1,6
-15	1,4
-5	1
0,8

Vì vậy, một căn phòng rộng 300 m2 với ba cửa ra vào và cửa sổ ở Krasnodar (nhiệt độ trung bình của tháng Giêng là + 0,6C) sẽ yêu cầu (300 * 60 + (3 * 100 + 200)) * 0,8 = 14800 watt nhiệt.

Đối với các tòa nhà, khả năng chịu nhiệt của các bức tường có sự khác biệt đáng kể so với bức tường chuẩn hóa, một sơ đồ đơn giản khác được sử dụng: Q = V * Dt * K / 860, trong đó:

• Q là nhu cầu nhiệt năng tính bằng kilowatt.
• V - lượng không gian được nung nóng tính bằng mét khối.
• Dt - chênh lệch nhiệt độ giữa đường và phòng lúc trời rét cao điểm.

Hệ số cách nhiệt	Mô tả của phong bì xây dựng
0,6 — 0,9	Lớp phủ xốp hoặc bông khoáng, mái cách nhiệt, kính ba lớp tiết kiệm năng lượng
1,-1,9	Khối xây bằng gạch rưỡi, cửa sổ kính hai lớp một buồng
2 — 2,9	Cửa sổ bằng gạch, khung gỗ không cách nhiệt
3-4	Đặt nửa viên gạch, tráng men trong một sợi

Lấy tải ở đâu cho một phần riêng của mạch? Nó được tính bằng thể tích của căn phòng được sưởi ấm bởi khu vực này, sử dụng một trong các phương pháp trên.

Tính toán hệ thống sưởi

Khi lập kế hoạch hệ thống sưởi cho một ngôi nhà riêng, bước khó nhất và quan trọng nhất là thực hiện tính toán thủy lực - bạn cần xác định điện trở của hệ thống sưởi.

Rốt cuộc, tự mình tính toán thể tích của hệ thống sưởi và lập kế hoạch thêm cho hệ thống, ít người biết rằng trước tiên cần phải thực hiện một số công việc thiết kế đồ họa. Đặc biệt, các thông số sau phải được xác định và hiển thị trên sơ đồ hệ thống sưởi:

cân bằng nhiệt của cơ sở, trong đó các thiết bị sưởi sẽ được đặt;
loại thiết bị sưởi và bề mặt trao đổi nhiệt thích hợp nhất, chỉ ra chúng trên sơ đồ sơ bộ của hệ thống sưởi;
loại hệ thống sưởi phù hợp nhất, chọn cấu hình phù hợp nhất. Bạn cũng nên tạo một bố trí chi tiết của lò hơi gia nhiệt, đường ống dẫn.
chọn loại đường ống, xác định các yếu tố bổ sung cần thiết cho công việc chất lượng cao (van, van, cảm biến). Cho biết vị trí của chúng trên sơ đồ sơ bộ của hệ thống.
tạo một sơ đồ axonometric hoàn chỉnh. Nó phải chỉ ra số lượng các phần, thời gian của chúng và mức độ tải nhiệt.
lập kế hoạch và hiển thị trên sơ đồ mạch sưởi chính

Trong trường hợp này, điều quan trọng là phải tính đến tốc độ dòng chảy tối đa của chất làm mát.

Sơ đồ hệ thống sưởi

Hệ thống sưởi hai ống

Đối với bất kỳ hệ thống sưởi ấm nào, đoạn thiết kế của đường ống là đoạn mà đường kính không thay đổi và là nơi xuất hiện dòng nước làm mát ổn định. Thông số cuối cùng được tính toán từ cân bằng nhiệt của phòng.

Để tính toán hệ thống sưởi hai đường ống, cần tiến hành đánh số sơ bộ các phần. Nó bắt đầu với một bộ phận gia nhiệt (nồi hơi). Tất cả các điểm nút của đường cung cấp, tại đó các nhánh của hệ thống, phải được đánh dấu bằng chữ in hoa.

Hệ thống sưởi hai ống

Các nút tương ứng nằm trên đường ống chính đúc sẵn phải được biểu thị bằng dấu gạch ngang. Các điểm phân nhánh của các nhánh thiết bị (trên đỉnh nút) thường được biểu thị bằng chữ số Ả Rập. Các ký hiệu này tương ứng với số sàn (trong trường hợp triển khai hệ thống sưởi ngang) hoặc số bậc thang (hệ thống dọc). Trong trường hợp này, tại điểm giao nhau của dòng nước làm mát, con số này được biểu thị bằng một hành trình bổ sung.

Để công việc đạt hiệu quả tốt nhất, mỗi phần nên được đánh số.

Điều quan trọng cần lưu ý là số phải bao gồm hai giá trị - đầu và cuối phần

cân bằng thủy lực

Việc cân bằng giảm áp suất trong hệ thống sưởi được thực hiện bằng các van điều khiển và đóng ngắt.

Cân bằng thủy lực của hệ thống được thực hiện trên cơ sở:

• tải trọng thiết kế (tốc độ dòng nước làm mát khối lượng);
• dữ liệu của các nhà sản xuất ống về sức cản động;
• số lượng điện trở cục bộ trong khu vực được xem xét;
• đặc tính kỹ thuật của phụ tùng.

Đặc điểm lắp đặt - giảm áp suất, lắp đặt, công suất - được thiết lập cho mỗi van. Họ xác định các hệ số của lưu lượng chất làm mát vào mỗi riser, và sau đó vào mỗi thiết bị.

Tổn thất áp suất tỷ lệ thuận với bình phương của tốc độ dòng nước làm mát và được đo bằng kg / h, trong đó

S là tích của áp suất riêng động, tính bằng Pa / (kg / h), và hệ số giảm đối với lực cản cục bộ của mặt cắt (ξpr).

Hệ số giảm ξpr là tổng của tất cả các điện trở cục bộ của hệ thống.

Xác định lưu lượng nước làm mát và đường kính ống

Đầu tiên, mỗi nhánh sưởi phải được chia thành nhiều phần, bắt đầu từ phần cuối. Sự cố được thực hiện bởi mức tiêu thụ nước và nó thay đổi từ bộ tản nhiệt này sang bộ tản nhiệt khác. Điều này có nghĩa là sau mỗi pin, một phần mới bắt đầu, điều này được thể hiện trong ví dụ được trình bày ở trên. Chúng tôi bắt đầu từ phần đầu tiên và tìm tốc độ dòng chảy khối lượng của chất làm mát trong đó, tập trung vào sức mạnh của bộ sưởi cuối cùng:

G = 860q / ∆t, trong đó:

• G là tốc độ dòng nước làm mát, kg / h;
• q là công suất nhiệt của bộ tản nhiệt trong khu vực, kW;
• Δt là chênh lệch nhiệt độ trong đường ống cấp và đường ống trở lại, thường lấy 20 ºС.

Đối với phần đầu tiên, việc tính toán chất làm mát trông như sau:

860 x 2/20 = 86 kg / h.

Kết quả thu được phải được áp dụng ngay vào biểu đồ, nhưng để tính toán thêm, chúng ta sẽ cần nó theo đơn vị khác - lít trên giây. Để thực hiện chuyển khoản, bạn cần sử dụng công thức:

GV = G / 3600ρ, trong đó:

• GV - lưu lượng thể tích nước, l / s;
• ρ là khối lượng riêng của nước, ở nhiệt độ 60 ºС, nó bằng 0,983 kg / lít.

Trong các bảng này, các giá trị của đường kính của ống thép và ống nhựa được công bố, tùy thuộc vào tốc độ dòng chảy và tốc độ của chất làm mát.Nếu bạn lật đến trang 31, thì trong bảng 1 đối với ống thép, cột đầu tiên hiển thị tốc độ dòng chảy tính bằng l / s. Để không phải tính toán đầy đủ các đường ống cho hệ thống sưởi ấm của một ngôi nhà thường xuyên, bạn chỉ cần chọn đường kính theo tốc độ dòng chảy, như thể hiện trong hình dưới đây:

Vì vậy, ví dụ của chúng tôi, kích thước bên trong của lối đi phải là 10 mm. Nhưng vì các đường ống như vậy không được sử dụng trong hệ thống sưởi, chúng tôi chấp nhận đường ống DN15 (15 mm) một cách an toàn. Chúng tôi đặt nó trên sơ đồ và đi đến phần thứ hai. Vì nước tản nhiệt sau có cùng công suất nên không cần áp dụng công thức, ta lấy lưu lượng nước trước nhân với 2 ta được 0,048 l / s. Một lần nữa, chúng tôi chuyển sang bảng và tìm giá trị phù hợp gần nhất trong đó. Đồng thời, đừng quên theo dõi vận tốc dòng nước v (m / s) để không vượt quá giới hạn quy định (trong các hình vẽ được đánh dấu ở cột bên trái bằng vòng tròn màu đỏ):

Như bạn có thể thấy trong hình, phần số 2 cũng được đặt bằng ống DN15. Hơn nữa, theo công thức đầu tiên, chúng tôi tìm thấy tốc độ dòng chảy trong phần số 3:

860 x 1,5 / 20 = 65 kg / h và chuyển đổi nó sang các đơn vị khác:

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

Cộng nó với tổng chi phí của hai phần trước, ta được: 0,048 + 0,018 = 0,066 l / s và một lần nữa chuyển sang bảng. Vì trong ví dụ của chúng tôi, chúng tôi không tính toán hệ thống hấp dẫn mà là hệ thống áp suất, nên ống DN15 cũng phù hợp với tốc độ của chất làm mát lần này:

Theo cách này, chúng tôi tính toán tất cả các phần và áp dụng tất cả dữ liệu vào biểu đồ axonometric của chúng tôi:

Tính toán số phần của thiết bị sưởi

Hệ thống sưởi sẽ không hiệu quả nếu không tính được số lượng phần tản nhiệt tối ưu.Một tính toán sai sẽ dẫn đến thực tế là các phòng sẽ được làm nóng không đều, lò hơi sẽ hoạt động ở giới hạn khả năng của nó hoặc ngược lại, “nhàn rỗi” gây lãng phí nhiên liệu.

Một số chủ nhà tin rằng càng nhiều pin càng tốt. Tuy nhiên, đồng thời, đường đi của chất làm mát bị kéo dài, sẽ dần nguội đi, có nghĩa là các phòng cuối cùng trong hệ thống có nguy cơ bị bỏ lại không có nhiệt. Sự tuần hoàn cưỡng bức của chất làm mát phần nào giải quyết được vấn đề này. Nhưng chúng ta không được để ý đến sức mạnh của lò hơi, điều này có thể chỉ đơn giản là “không kéo” được hệ thống.

Để tính số phần, bạn cần các giá trị sau:

• diện tích của căn phòng được sưởi ấm (cộng với căn phòng liền kề, nơi không có bộ tản nhiệt);
• công suất của một bộ tản nhiệt (được chỉ ra trong thông số kỹ thuật);

tính đến điều đó cho 1 sq. m

không gian sống sẽ yêu cầu 100 W điện cho miền trung nước Nga (theo yêu cầu của SNiP).

Diện tích của \ u200b \ u200bộ phòng được nhân với 100 và giá trị kết quả được chia cho các thông số công suất của bộ tản nhiệt đã lắp đặt.

Một ví dụ cho một căn phòng 25 mét vuông. mét và công suất bộ tản nhiệt 120 W: (20x100) / 185 = 10,8 = 11

Đây là công thức đơn giản nhất, với chiều cao không chuẩn của các phòng hoặc cấu hình phức tạp của chúng, các giá trị khác \ u200b \ u200b được sử dụng.

Làm thế nào để tính toán chính xác hệ thống sưởi trong một ngôi nhà riêng nếu nguồn điện của bộ tản nhiệt không được biết vì lý do nào đó? Theo mặc định, công suất tĩnh trung bình là 200 watt được lấy. Bạn có thể lấy các giá trị trung bình của một số loại bộ tản nhiệt nhất định. Đối với lưỡng kim, con số này là 185 W, đối với nhôm - 190 W. Đối với gang, giá trị thấp hơn nhiều - 120 watt.

Nếu tính toán được thực hiện cho các phòng ở góc, thì kết quả có thể được nhân với hệ số 1,2 một cách an toàn.

Các bước tính toán

Cần phải tính toán các thông số sưởi ấm một ngôi nhà trong một số giai đoạn:

• tính toán tổn thất nhiệt tại nhà;
• lựa chọn chế độ nhiệt độ;
• lựa chọn bộ tản nhiệt sưởi ấm bằng nguồn điện;
• tính toán thủy lực của hệ thống;
• lựa chọn nồi hơi.

Bảng này sẽ giúp bạn hiểu loại công suất tản nhiệt nào bạn cần cho căn phòng của mình.

Tính toán tổn thất nhiệt

Phần kỹ thuật nhiệt của tính toán được thực hiện trên cơ sở các dữ liệu ban đầu sau:

• dẫn nhiệt cụ thể của tất cả các vật liệu được sử dụng trong việc xây dựng một ngôi nhà riêng;
• kích thước hình học của tất cả các yếu tố của tòa nhà.

Nhiệt tải trên hệ thống sưởi trong trường hợp này được xác định theo công thức:
Mk \ u003d 1,2 x Tp, trong đó

Tp - tổng tổn thất nhiệt của công trình;

Mk - công suất lò hơi;

1,2 - hệ số an toàn (20%).

Đối với các tòa nhà riêng lẻ, hệ thống sưởi có thể được tính bằng một phương pháp đơn giản: tổng diện tích của căn nhà (bao gồm cả hành lang và các cơ sở không phải nhà ở khác) được nhân với công suất khí hậu cụ thể và tích kết quả được chia cho 10.

Giá trị của công suất khí hậu cụ thể phụ thuộc vào địa điểm xây dựng và bằng:

• cho các vùng trung tâm của Nga - 1,2 - 1,5 kW;
• đối với miền nam của đất nước - 0,7 - 0,9 kW;
• đối với miền bắc - 1,5 - 2,0 kW.

Một kỹ thuật đơn giản hóa cho phép bạn tính toán hệ thống sưởi mà không cần nhờ đến sự trợ giúp tốn kém từ các tổ chức thiết kế.

Điều kiện nhiệt độ và lựa chọn bộ tản nhiệt

Chế độ được xác định dựa trên nhiệt độ của chất làm mát (thường là nước) ở đầu ra của lò hơi gia nhiệt, nước quay trở lại lò hơi, cũng như nhiệt độ không khí bên trong cơ sở.

Chế độ tối ưu, theo tiêu chuẩn Châu Âu, là tỷ lệ 75/65/20.

Để chọn bộ tản nhiệt sưởi ấm trước khi lắp đặt, trước tiên bạn phải tính toán thể tích của từng phòng. Đối với mỗi vùng của nước ta, lượng nhiệt năng yêu cầu trên một mét khối không gian đã được thiết lập. Ví dụ, đối với khu vực châu Âu của đất nước, con số này là 40 watt.

Để xác định lượng nhiệt cho một căn phòng cụ thể, cần nhân giá trị riêng của nó với dung tích khối và tăng kết quả lên 20% (nhân với 1,2). Dựa trên hình thu được, số lượng lò sưởi cần thiết được tính toán. Nhà sản xuất cho biết sức mạnh của họ.

Ví dụ, mỗi vây của bộ tản nhiệt bằng nhôm tiêu chuẩn có công suất 150 W (ở nhiệt độ nước làm mát là 70 ° C). Để xác định số bộ tản nhiệt cần thiết, cần phải chia nhiệt năng cần thiết cho công suất của một bộ phận làm nóng.

Tính toán thủy lực

Đối với tính toán thủy lực có các chương trình đặc biệt.

Một trong những công đoạn xây dựng tốn kém là lắp đặt đường ống. Cần tính toán thủy lực hệ thống sưởi của một ngôi nhà riêng để xác định đường kính của các đường ống, thể tích của thùng giãn nở và lựa chọn chính xác máy bơm tuần hoàn. Kết quả của tính toán thủy lực là các thông số sau:

• Sự tiêu thụ chất mang nhiệt nói chung;
• Tổn thất áp suất của chất mang nhiệt trong hệ thống;
• Tổn thất áp suất từ ​​bơm (nồi hơi) đến từng bộ gia nhiệt.

Làm thế nào để xác định tốc độ dòng chảy của chất làm mát? Để làm điều này, cần phải nhân nhiệt dung riêng của nó (đối với nước, con số này là 4,19 kJ / kg * độ C) và chênh lệch nhiệt độ tại đầu ra và đầu vào, sau đó chia tổng công suất của hệ thống sưởi ấm cho kết quả.

Đường kính ống được lựa chọn dựa trên điều kiện sau: vận tốc nước trong đường ống không được vượt quá 1,5 m / s. Nếu không, hệ thống sẽ phát ra tiếng ồn. Nhưng cũng có giới hạn tốc độ thấp hơn - 0,25 m / s. Việc lắp đặt đường ống yêu cầu đánh giá các thông số này.

Nếu điều kiện này bị bỏ qua, thì sự thông gió của các đường ống có thể xảy ra. Với các phần được lựa chọn thích hợp, một máy bơm tuần hoàn được tích hợp trong lò hơi là đủ cho hoạt động của hệ thống sưởi ấm.

Tổn thất đầu cho mỗi đoạn được tính bằng tích của tổn thất ma sát riêng (do nhà sản xuất ống quy định) và chiều dài đoạn ống. Trong thông số kỹ thuật của nhà máy, chúng cũng được chỉ định cho từng phụ kiện.

Lựa chọn nồi hơi và một số kinh tế

Lò hơi được chọn tùy thuộc vào mức độ sẵn có của một loại nhiên liệu cụ thể. Nếu khí đốt được kết nối với ngôi nhà, việc mua nhiên liệu rắn hoặc điện sẽ không có ý nghĩa gì. Nếu bạn cần tổ chức cung cấp nước nóng, thì lò hơi không được chọn theo công suất sưởi: trong những trường hợp như vậy, việc lắp đặt các thiết bị hai mạch có công suất ít nhất là 23 kW được chọn. Với năng suất thấp hơn, chúng sẽ chỉ cung cấp một điểm lấy nước.

Lựa chọn và lắp đặt các thiết bị sưởi

Nhiệt được truyền từ lò hơi đến cơ sở bằng các thiết bị gia nhiệt. Chúng được chia thành:

• bộ phát tia hồng ngoại;
• đối lưu-bức xạ (tất cả các loại bộ tản nhiệt);
• đối lưu (có gân).

Bộ phát tia hồng ngoại ít phổ biến hơn, nhưng được coi là hiệu quả hơn, vì chúng không làm nóng không khí mà là các vật thể nằm trong khu vực của bộ phát. Để sử dụng trong gia đình, máy sưởi hồng ngoại di động được biết là chuyển đổi dòng điện thành bức xạ hồng ngoại.

Các thiết bị từ hai điểm cuối cùng được sử dụng rộng rãi nhất do chất lượng tiêu dùng tối ưu của chúng.

Để tính toán số phần cần thiết của lò sưởi, cần phải biết lượng truyền nhiệt từ mỗi phần.

Cần khoảng 100 W công suất trên 1 m². Ví dụ: nếu công suất của một bộ phận của bộ tản nhiệt là 170 W, thì bộ tản nhiệt 10 bộ (1,7 kW) có thể làm nóng một căn phòng có diện tích 17 m². Đồng thời, chiều cao trần mặc định được giả định là không quá 2,7 m.

Bằng cách đặt bộ tản nhiệt trong một hốc sâu dưới bệ cửa sổ, bạn giảm truyền nhiệt trung bình 10%. Khi đặt lên trên hộp trang trí, nhiệt thất thoát lên tới 15-20%.

Bằng cách tuân thủ các quy tắc đơn giản, bạn có thể tăng hiệu quả truyền nhiệt của bộ tản nhiệt sưởi ấm:

• Để trung hòa tối đa luồng không khí lạnh với không khí ấm, bộ tản nhiệt được lắp đặt nghiêm ngặt dưới cửa sổ, giữ khoảng cách giữa chúng ít nhất 5 cm.
• Tâm của cửa sổ và tấm tản nhiệt phải trùng nhau hoặc lệch nhau không quá 2 cm;
• pin trong mỗi phòng được đặt ngang hàng theo chiều ngang;
• khoảng cách giữa bộ tản nhiệt và sàn ít nhất là 6 cm;
• giữa bề mặt phía sau của lò sưởi và tường ít nhất phải là 2-5 cm.

Sự lựa chọn của nồi hơi để sưởi ấm một ngôi nhà riêng

Máy sưởi mà sơ đồ hệ thống sưởi nhà sử dụng có thể thuộc các loại sau:

• Gân hoặc đối lưu;
• Đối lưu bức xạ;
• Sự bức xạ. Lò sưởi bức xạ hiếm khi được sử dụng để tổ chức hệ thống sưởi ấm trong nhà riêng.

Nồi hơi hiện đại có các đặc điểm được thể hiện trong bảng sau:

Khi tính toán hệ thống sưởi trong một ngôi nhà bằng gỗ, bảng này có thể giúp bạn ở một mức độ nào đó. Khi lắp đặt các thiết bị sưởi ấm, bạn phải tuân thủ một số yêu cầu:

• Khoảng cách từ lò sưởi đến sàn nhà ít nhất phải là 60 mm. Nhờ khoảng cách này, hệ thống sưởi nhà sẽ cho phép bạn làm sạch ở những nơi khó tiếp cận.
• Khoảng cách từ thiết bị sưởi đến bệ cửa sổ ít nhất phải là 50 mm, để có thể tháo bộ tản nhiệt mà không gặp sự cố nếu có sự cố xảy ra.
• Các cánh tản nhiệt của thiết bị sưởi phải được đặt ở vị trí thẳng đứng.
• Nên lắp máy sưởi dưới cửa sổ hoặc gần cửa sổ.
• Tâm của lò sưởi phải khớp với tâm của cửa sổ.

Nếu có nhiều lò sưởi trong cùng một phòng, chúng phải được đặt trên cùng một tầng.

Xác định tổn thất áp suất trong đường ống

Điện trở mất áp trong mạch mà chất làm mát lưu thông qua đó được xác định là tổng giá trị của chúng đối với tất cả các thành phần riêng lẻ. Sau này bao gồm:

• tổn hao trong mạch sơ cấp, ký hiệu là ∆Plk;
• chi phí mang nhiệt cục bộ (∆Plm);
• giảm áp suất trong các khu vực đặc biệt, được gọi là "máy phát nhiệt" với ký hiệu ∆Ptg;
• tổn thất bên trong hệ thống trao đổi nhiệt tích hợp ∆Pto.

Sau khi cộng các giá trị này, ta thu được chỉ số mong muốn, đặc trưng cho tổng lực cản thủy lực của hệ ∆Pco.

Ngoài phương pháp tổng quát này, có những cách khác để xác định tổn thất đầu trong ống polypropylene.Một trong số đó dựa trên sự so sánh của hai chỉ số gắn với điểm đầu và điểm cuối của đường ống. Trong trường hợp này, tổn thất áp suất có thể được tính bằng cách đơn giản trừ đi các giá trị ban đầu và cuối cùng của nó, được xác định bởi hai đồng hồ đo áp suất.

Một lựa chọn khác để tính toán chỉ số mong muốn dựa trên việc sử dụng một công thức phức tạp hơn có tính đến tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính của thông lượng nhiệt. Tỷ lệ đưa ra dưới đây trước hết sẽ tính đến mất chất lỏng đầu do độ dài của đường ống.

• h là tổn thất phần đầu chất lỏng, được đo bằng mét trong trường hợp đang nghiên cứu.
• λ là hệ số cản thủy lực (hoặc ma sát), được xác định bằng các phương pháp tính toán khác.
• L là tổng chiều dài của đường ống được bảo dưỡng, được đo bằng mét.
• D là kích thước bên trong của đường ống, xác định thể tích của dòng nước làm mát.
• V là tốc độ dòng chất lỏng, được đo bằng đơn vị tiêu chuẩn (mét trên giây).
• Ký hiệu g là gia tốc rơi tự do, là 9,81 m / s2.

Điều đáng quan tâm là những tổn thất do hệ số ma sát thủy lực cao gây ra. Nó phụ thuộc vào độ nhám của các bề mặt bên trong của đường ống. Các tỷ lệ được sử dụng trong trường hợp này chỉ hợp lệ đối với các ô trống hình ống có dạng tròn tiêu chuẩn. Công thức cuối cùng để tìm chúng trông giống như sau:

• V - tốc độ chuyển động của khối nước, tính bằng mét / giây.
• D - đường kính trong, xác định không gian trống cho chuyển động của chất làm mát.
• Hệ số ở mẫu số cho biết độ nhớt động học của chất lỏng.

Chỉ số thứ hai đề cập đến các giá trị không đổi và được tìm thấy theo các bảng đặc biệt được xuất bản với số lượng lớn trên Internet.