Obliczanie ogrzewania w budynku mieszkalnym i zalecenia

05-06-2018
Ogrzewanie

Ten artykuł jest skierowany do czytelnika, który będzie mieszkał w mieszkaniu w stanie po budowniczych. Z reguły implikuje wbiegnięcie do mieszkania i stłumienie odgałęzień od pionów systemu grzewczego. Musimy nauczyć się obliczyć moc cieplną urządzeń grzewczych, a jednocześnie zapoznać się z zaleceniami dotyczącymi ich doboru i instalacji.

Typowy stan mieszkania w nowym budynku.

Zadania

Zacznijmy od sformułowania zadań.

Mamy następujące:

  1. Oblicz ilość ciepła potrzebną do utrzymania komfortowej temperatury w mieszkaniu.
  2. Wybierz rodzaj grzejników i ich wielkość w zależności od zapotrzebowania na ciepło.
  3. Zdecyduj się na rozmiar i materiał rur.
  4. Wybierz zawory odcinające.

Ponadto: jeśli w mieszkaniu jest jedyne źródło ogrzewania w przypadku poziomych przewodów, byłoby dziwne, gdyby go nie używać, a nie instalować licznika ciepła. Jest w stanie zapewnić namacalne oszczędności w sektorze mediów w sezonie grzewczym.

Licznik ciepła przy wejściu do mieszkania.

Obliczanie mocy cieplnej

Jest to możliwe na dwa sposoby.

Obliczenie powierzchni

Prostszy schemat, w którym moc cieplna jednego kilowata jest pobierana na 10 m2 powierzchni podłogi. Ponadto stosowane są współczynniki regionalne:

Region Współczynnik
Krym, region Krasnodar 0,7 - 0,9
Moskwa, region Leningrad 1.2 - 1.3
Syberia, Daleki Wschód 1,5 - 1,6
Chukotka, Jakucja 2.0

Tak więc, w przypadku mieszkania o powierzchni 74 m2 w nowym budynku w Jałcie, zapotrzebowanie na moc grzewczą wyniesie 7,4 * 0,7 = 5,18 kW.

Niestety, prostocie nie zawsze towarzyszy wysoka dokładność obliczeń.

Proponowany program powoduje znaczne błędy z kilku powodów:

  • Zmiana wysokości sufitu spowoduje zmianę objętości pomieszczenia ze stałą powierzchnią. Oczywiste jest, że do ogrzania zwiększona objętość będzie potrzebowała więcej ciepła.
  • Zarówno okna, jak i drzwi są znacznie bardziej przepuszczalne dla ciepła niż ściany.. Logiczne jest założenie, że każde dodatkowe okno zwiększy straty ciepła.
Duże okna to nie tylko światło, ale także utrata ciepła.
  • Lokalizacja mieszkania również nie może być zignorowana.: na rogu i na końcu mieszkania będzie większa liczba ścian wspólnych z ulicą.

Obliczanie objętościowe

Dlatego dokładniejszą wartość mocy cieplnej można uzyskać za pomocą nieco skomplikowanej metody:

  1. Pobrano 40 watów ciepła na metr sześcienny ogrzewanej objętości.
  2. Do każdego okna dodaje się 100 watów. Przy drzwiach wejściowych - 200.
  3. W przypadku mieszkań położonych w tyłek domu i posiadających dodatkowo, oprócz elewacji, ściany z ulicą, stosuje się współczynnik 1,2.
  4. Wreszcie wspomniany powyżej współczynnik regionalny ma również zastosowanie w tym przypadku.

Jako przykład obliczyć zapotrzebowanie na ciepło w mieszkaniu dwupokojowym w następujących warunkach:

  • Jego powierzchnia to 58 metrów kwadratowych.
  • Wysokość sufitu - 3 metry.
  • Całkowita liczba okien - 4. Drzwi wejściowe - jedna.
  • Mieszkanie znajduje się na końcu domu.
  • Sam dom znajduje się w mieście Komsomolsk-on-Amur na terytorium Chabarowska w Federacji Rosyjskiej.
Zima w Komsomolsku nad Amurem.

A więc:

  1. Objętość pomieszczenia to 58 * 3 = 174 m3.
  2. Podstawowa wartość mocy cieplnej to 40 * 174 = 6960 watów.
  3. Cztery okna i drzwi dodadzą do niego 600 watów (100 * 4 + 200). 6960 + 600 = 7540.
  4. Dodatkowa całkowita ściana z ulicą wymusi pomnożenie tej wartości przez 1,2. 7540 * 1,2 = 9048.
  5. Ponieważ zimy w Komsomolsku są dość poważne, przyjmujemy współczynnik regionalny równy 1,6. 9048 * 1,6 = 14476,8 watów.

Wybór urządzeń grzewczych

W sklepach urządzeń grzewczych można znaleźć następujące główne rodzaje grzejników:

Wpisz Minimalna cena sekcji, ruble Średni przepływ ciepła na sekcję Ciśnienie robocze, kgf / cm2 Temperatura pracy, C
Żeliwny grzejnik sekcyjny 400 160 9-12 110
Aluminiowy grzejnik sekcyjny 280 200 8-16 110
Bimetaliczny (stalowy + aluminiowy) przekrój grzejnika 450 180 20-100 130
Rejestr stali - - 16-25 150
Grzejnik z płytą stalową - - 8-12 110
Domowy bimetaliczny grzejnik Rifar Monolith. Ciśnienie robocze - 100 atmosfer.

Określ: pokazujemy średnie wartości w ramach statystyk dostępnych dla autora. Rzeczywiste właściwości grzejnika można znaleźć w dokumentacji towarzyszącej lub na stronie internetowej producenta.

O tych grzejnikach warto wiedzieć kilka rzeczy.

  • Powszechna choroba akumulatorów żeliwnych - przecięcia przecięć po kilku latach eksploatacji. Uszczelki parakitowe między sekcjami stopniowo tracą elastyczność. Konieczne jest schłodzenie chłodnicy - a jednoczesne obniżenie zmian temperatury powoduje zmniejszenie wymiarów liniowych przekrojów.
  • Aluminium tworzy parę galwaniczną z miedzią. Woda, dzięki zawartym w niej solom, jest elektrolitem. Konieczne jest łączenie aluminiowych grzejników z miedzianymi rurami we wspólnym obwodzie - a występujący w nim proces migracji jonów spowoduje szybką elektrochemiczną korozję baterii.

Podpowiedź: w systemie centralnego ogrzewania nigdy nie wiesz, jakiego rodzaju rury są używane podczas instalacji wykładziny przez sąsiadów.

Schemat korozji galwanicznej aluminium. Proces przebiega wraz z uwolnieniem wolnego wodoru.
  • Główną wadą rejestrów (które obejmują rurkowe grzejniki stalowe) jest przygnębiająco niski strumień ciepła na jednostkę objętości. Jest to związane z dość umiarkowanym przewodnictwem cieplnym stali: nie ma sensu dostarczać go z rozwiniętym płetwosta- wem tylko dlatego, że końce żeber będą zauważalnie chłodniejsze niż chłodziwo.
  • Grzejniki płytkowe mają zbyt krótki czas życia (przeważnie nie więcej niż 10 lat). Większość niedrogich urządzeń grzewczych tego typu wykonana jest ze stali nieagresywnych; podczas wietrzenia lub wyrzucania instalacji grzewczej na lato, korodują od środka na zewnątrz.

Jakie warunki będą musiały obsługiwać urządzenia grzewcze? Standardowe parametry stacji centralnego ogrzewania są następujące: ciśnienie - 3-4 kgf / cm2; temperatura jest ograniczona przez istniejący SNiP i w każdym systemie inżynieryjnym budynku mieszkalnego nie może przekroczyć 95 C.

To ciekawe: w placówkach przedszkolnych temperatura chłodziwa jest ograniczona do 37 ° C.

Niska temperatura musi być kompensowana przez liczbę i rozmiar baterii.

Wydawać by się mogło, że przy takich parametrach można używać absolutnie dowolnych baterii: temperatura i ciśnienie pracy we wszystkich przypadkach przewyższają podane przez nas wartości, ale warto wziąć pod uwagę, że w rzeczywistych warunkach zarówno temperatura, jak i ciśnienie instalacji centralnego ogrzewania mogą być znacznie wyższe.

W jakich okolicznościach?

Podajmy kilka przykładów.

  • W ciężkim chłodzie o niskich parametrach grzewczych w mieszkaniach ustawiona jest niedopuszczalnie niska temperatura. Jednym z praktycznych sposobów rozwiązania tego problemu w krytycznych sytuacjach jest praca zespołu windy bez dyszy, z tłumionym dławieniem.
  • System ogrzewania nie odbiera mieszanki płynu chłodzącego z rurociągów bezpośrednich i powrotnych, ale wodę bezpośrednio z linii zasilającej; w tym samym czasie temperatura może osiągnąć 150 ° C, a ciśnienie - 7 kgf / cm2.
  • Podczas uruchamiania systemu ogrzewania zaleca się najpierw otworzyć zawór domowy na rurze powrotnej. Zatrzask musi otwierać się bardzo wolno; jest on doprowadzany do pozycji pełnego otwarcia tylko po wyrównaniu ciśnień w torze i konturze. Dopiero po otwarciu zaworu na boisku.
  • Konieczne jest, aby ślusarz szybko i szybko otworzył dowolny z zaworów - a tak zwany młot hydrauliczny pojawi się w praktycznie nieściśliwym środowisku wodnym. Z przodu wody napełniającej obwód ciśnienie nie może już osiągnąć 3-4, ale wszystkie 20-25 atmosfer.
Konsekwencje uderzenia hydraulicznego.

Dlatego w systemie centralnego ogrzewania z lekkim sercem można polecić tylko dwa rodzaje grzejników:

  1. Promienniki bimetaliczne. Są rdzeniem ze stali odpornej na korozję i mają zewnętrzną skorupę z aluminium. Stal zapewnia wytrzymałość mechaniczną i odporność na korozję elektrochemiczną, aluminium - opracowane płetwy o wysokiej przewodności cieplnej.
  2. Jeśli możesz sobie pozwolić na przeznaczenie znacznej ilości miejsca na urządzenia grzewcze, możesz użyć rejestrów stalowych.
Rejestr ogrzewania.

Obliczanie urządzeń grzewczych

Jak wybrać optymalną liczbę sekcji grzejników do pokoju? Jak obliczyć pojemność cieplną rejestru?

Obliczenie zapotrzebowania na ciepło w pomieszczeniu jest takie samo jak w przypadku całego mieszkania. Nuance: obliczenia powinny uwzględniać wielkość pomieszczeń bez urządzeń grzewczych (przedpokój, łazienka, toaleta).

Tak więc, jeśli pomieszczenie, do ogrzewania, które wymaga 2 kW, przylega do korytarza, dla którego obliczenia podały wartość przepływu ciepła 400 watów, należy się martwić o zakup grzejnika o mocy 2400 watów.

Grzejnik

Aby przeliczyć tę moc na liczbę odcinków baterii bimetalicznej, wystarczy podzielić ją na strumień cieplny określony w dokumentacji dla jednej sekcji. Przy mocy 180 watów, 2400-watowy grzejnik powinien mieć 2400/180 = 14 (zaokrąglone) sekcje.

Tutaj jednak jest kilka subtelności.

  1. Producenci wskazują strumień cieplny na różnicę temperatur między chłodziwem a powietrzem na poziomie 70 stopni. Jeśli zachodzi potrzeba utrzymania temperatury + 20 ° C w pomieszczeniu, grzejnik powinien zostać podgrzany do 90 ° C. Jeśli temperatura w trójkątach jest o połowę niższa - oczywiście moc cieplna urządzenia spadnie o połowę, a będzie musiała zostać skompensowana przez dodatkowe sekcje.
  2. Dzięki długiemu segmentowi chłodnicy jego zewnętrzne sekcje będą zauważalnie zimniejsze niż pierwsze z wkładki. Prosta instrukcja pomoże rozwiązać ten problem: podłącz urządzenie zgodnie ze schematem od dołu do dołu.
Schemat połączeń elektrycznych

Przy okazji: dzięki takiemu schematowi połączeń nie będziesz mieć problemów z zamuleniem grzejnika. Przepływ chłodziwa przez dolny przewód rurowy przenosi wszystkie osady.

Zarejestruj się

Jak obliczyć rejestr, jeśli masz na to swój wybór?

Strumień ciepła z jednej rury poziomej oblicza się za pomocą wzoru Q = Pi * Dn * L * k * Dt, w którym:

  • Q - żądana wartość w watach.
  • Pi jest liczbą pi wynoszącą 3,1415.
  • DN - zewnętrzna średnica rury w metrach.
  • L to jego długość (również w metrach).
  • k - współczynnik przewodności cieplnej, przyjęty dla rury stalowej równej 11,63 W / m2 * C.
  • Dt - ta sama różnica temperatur między chłodziwem a powietrzem w pomieszczeniu.

Ponieważ ogrzewanie jest zwykle wykorzystywane w wielosekcyjnych rejestrach poziomych, należy wziąć pod uwagę, że górne sekcje oddają ciepło do dolnego rurociągu skierowanego do góry. Ponieważ jego temperatura jest nieco wyższa niż powietrze z otoczenia, strumień ciepła z tych sekcji będzie mniejszy. Dlatego dla wszystkich sekcji z wyjątkiem pierwszego, w obliczeniach stosowany jest dodatkowy współczynnik wynoszący 0,9.

Dla przykładu, załóżmy własne obliczenia mocy rejestru z czterema sekcjami o średnicy 159 mm i długości 3,2 metra w temperaturze 70 stopni, a temperatura powietrza w pomieszczeniu wynosi +18 C.

Rejestr ogrzewania w czterech rzędach.
  1. Strumień ciepła z pierwszej sekcji będzie równy 3,1415 * 0,159 * 3,2 * 11,63 * (70-18) = 967 watów (zaokrąglony do wartości całkowitej).
  2. Strumień ciepła z każdej z poniższych sekcji wynosi 967 * 0,9 = 870 watów.
  3. Całkowita moc cieplna wynosi 967+ (870 * 3) = 3577 watów.

Rury

Materiał

Jakie rury preferujesz instalując system centralnego ogrzewania?

Z powyższych rozważań lepiej jest zrezygnować z wszelkiego rodzaju rur z tworzyw sztucznych i metalowo-plastikowych do ogrzewania.

W suchej pozostałości - tylko trzy opcje:

  • Czarne stalowe rury podczas spawania.
  • Stal ocynkowana na gwintach.
  • Falista stal nierdzewna z łącznikami rurowymi.

Dodaj kilka komentarzy do listy.

Czarna stal z połączeniami spawanymi jest najpopularniejszym rozwiązaniem. W rzeczywistości znacznie łatwiej jest spawać sekcje konturowe, niż przy pomocy gwintowania i regulacji wielkości dysz.

Wydaje się, że rury nie powinny rdzewieć: system grzewczy musi być wypełniony przez cały rok, co gwarantuje, że wewnętrzna powierzchnia rur nie wejdzie w kontakt z atmosferycznym tlenem.

Montaż ogrzewania czarnymi rurami.

Tego tam nie było.

Jeśli w większości mieszkań są grzejniki żeliwne, prędzej czy później przecieki pomiędzy ich sekcjami stają się powszechne. Wycieki rozpoczynają się dopiero po zatrzymaniu ogrzewania: w sezonie grzewczym podgrzewane sekcje z żeliwa niezawodnie wyciskają uszczelki paronitowe.

Zgadnij, co jest łatwiejsze do wykonania dla ślusarza - każdego dnia poczuj wielkie i jasne uczucie z remontem baterii w mieszkaniach lub po prostu zresetuj cały obwód na lato - a gdy tylko system zostanie zresetowany, wilgotne powietrze zacznie robić brudną robotę.

Ale ocynkowanie połączeń gwintowanych z żeliwa nie ma problemu z rdzewieniem.

Istnieje opinia, że ​​powłoka cynkowa reaguje z wodą techniczną i szybko zapada się. Autor odważył się zauważyć, że po pół wieku działalności wielokrotnie otwierał ocynkowane piony w stalinach. Ich stan nie różnił się niczym od nowych rur.

Galwanizacja nie wymaga wymiany nawet po kilkudziesięciu latach eksploatacji.

Wreszcie nierdzewne rury karbowane przyciągają dwie właściwości:

  1. Prosta instalacja za pomocą pary regulowanych kluczy.
  2. Możliwość łatwego demontażu armatury i zmian konfiguracji systemu.

Nie ma żadnych szczególnych problemów ani braków w stali nierdzewnej. Producenci deklarują gotowość rur do wytrzymania wstrząsu hydraulicznego do 60 atmosfer i podgrzewania do 150 C.

Średnica

Zwykle wykonuje się obliczenia hydrauliczne, aby wybrać średnicę rurociągu, biorąc pod uwagę ciśnienie w układzie i ograniczenia prędkości chłodziwa. Mówimy jednak o mieszkaniu, w którym maksymalna długość konturu jest ograniczona do wartości 30-40 metrów. Jeśli tak, możemy polecić dość konkretne wartości.

Wykres konturu Zrób
Ołów do grzejnika (do 10 sekcji) 15
Ołów do grzejnika (ponad 10 sekcji) 20
Poziome okablowanie między grzejnikami 20

Uwaga: nie należy mylić pilota (przejście warunkowe) z zewnętrzną średnicą. W przypadku rury stalowej DN 15 średnica zewnętrzna jest w przybliżeniu równa 20 mm.

Warunkowe przejście jest w przybliżeniu równe wewnętrznej średnicy rury.

Zawory

Co to powinno być?

  • Przy wejściu do mieszkania na obu nitkach zawory kulowe, całkowicie odcięte od jej pionów.
  • Po tym, jak zawór w zasilaniu nie będzie zakłócał studzienki (filtr zgrubny). Nie pozwoli to na zapychanie piasku lub kamienia cienkimi kanałami baterii.
  • Każdy grzejnik jest wyposażony w zawór zasilania i dławik lub głowicę termiczną na rurze powrotnej. Dławienie pomoże obniżyć koszty ciepła, aby dostosować je do swoich potrzeb.
  • Przy niższym połączeniu jeden z zaworów Mayevsky'ego jest umieszczony w jednej z górnych wtyczek chłodnicy, co pozwala na uwolnienie powietrza.
Na zdjęciu - dźwig Mayevsky'ego w górnym korku.

Wniosek

Mamy nadzieję, że nasze rekomendacje będą przydatne dla czytelnika w zakresie projektowania i budowy ogrzewania we własnym mieszkaniu. Jak zwykle, wideo dołączone do artykułu zawiera dodatkowe materiały tematyczne. Sukcesy!