Cálculo hidráulico do sistema de aquecimento com fórmulas e exemplos

Parâmetros dinâmicos do refrigerante

Prosseguimos para a próxima etapa de cálculos - análise do consumo do refrigerante. Na maioria dos casos, o sistema de aquecimento do apartamento difere de outros sistemas - isso se deve ao número de painéis de aquecimento e ao comprimento da tubulação. A pressão é usada como uma “força motriz” adicional para o fluxo vertical através do sistema.

Em casas particulares de um e vários andares, edifícios de apartamentos antigos de painel, são utilizados sistemas de aquecimento de alta pressão, o que permite transportar a substância liberadora de calor para todas as seções do sistema de aquecimento ramificado e multianéis e elevar a água a toda a altura (até ao 14º andar) do edifício.

Pelo contrário, um apartamento comum de 2 ou 3 quartos com aquecimento independente não possui uma variedade de anéis e ramificações do sistema, inclui não mais que três circuitos.

Isso significa que o transporte do refrigerante ocorre com a ajuda do processo natural de fluxo de água. Mas também é possível usar bombas de circulação, o aquecimento é fornecido por uma caldeira a gás / elétrica.

Recomendamos o uso de uma bomba de circulação para aquecimento de ambientes acima de 100 m2. Você pode montar a bomba antes e depois da caldeira, mas geralmente é colocada no “retorno” - menor temperatura do transportador, menos arejamento, maior vida útil da bomba

Especialistas na área de projeto e instalação de sistemas de aquecimento definem duas abordagens principais em termos de cálculo do volume de refrigerante:

1. De acordo com a capacidade real do sistema. Todos sem exceção, os volumes das cavidades onde o fluxo de água quente fluirá são somados: a soma de seções individuais de tubos, seções de radiadores, etc. Mas esta é uma opção bastante trabalhosa.
2. Potência da caldeira. Aqui, as opiniões dos especialistas diferiram muito fortemente, alguns dizem 10, outros 15 litros por unidade de potência da caldeira.

Do ponto de vista pragmático, deve-se levar em consideração o fato de que provavelmente o sistema de aquecimento não fornecerá apenas água quente para o quarto, mas também aquecerá água para a banheira / chuveiro, lavatório, pia e secadora, e talvez para uma hidromassagem ou jacuzzi. Esta opção é mais rápida.

Portanto, neste caso, recomendamos configurar 13,5 litros por unidade de potência. Multiplicando este número pela potência da caldeira (8,08 kW), obtemos o volume estimado de massa de água - 109,08 litros.

A velocidade calculada do refrigerante no sistema é exatamente o parâmetro que permite selecionar um diâmetro de tubo específico para o sistema de aquecimento.

É calculado usando a seguinte fórmula:

V = (0,86 * W * k) / t-to,

Onde:

• W - potência da caldeira;
• t é a temperatura da água fornecida;
• to é a temperatura da água no circuito de retorno;
• k - eficiência da caldeira (0,95 para uma caldeira a gás).

Substituindo os dados calculados na fórmula, temos: (0,86 * 8080 * 0,95) / 80-60 \u003d 6601,36 / 20 \u003d 330 kg / h. Assim, em uma hora, 330 litros de refrigerante (água) se movem no sistema e a capacidade do sistema é de cerca de 110 litros.

Cálculo térmico de aquecimento: procedimento geral

O cálculo térmico clássico de um sistema de aquecimento é um documento técnico resumido que inclui os métodos de cálculo padrão passo a passo necessários.

Mas antes de estudar esses cálculos dos principais parâmetros, você precisa decidir sobre o conceito do próprio sistema de aquecimento.

O sistema de aquecimento é caracterizado pelo fornecimento forçado e remoção involuntária de calor na sala.

As principais tarefas de cálculo e projeto de um sistema de aquecimento:

• determinar de forma mais confiável as perdas de calor;
• determinar a quantidade e as condições para o uso do refrigerante;
• selecione os elementos de geração, movimento e transferência de calor com a maior precisão possível.

Ao construir um sistema de aquecimento, é necessário inicialmente recolher vários dados sobre a divisão/edifício onde o sistema de aquecimento será utilizado. Após realizar o cálculo dos parâmetros térmicos do sistema, analise os resultados das operações aritméticas.

Com base nos dados obtidos, os componentes do sistema de aquecimento são selecionados com posterior compra, instalação e comissionamento.

O aquecimento é um sistema multicomponente para garantir o regime de temperatura aprovado em uma sala/edifício. É uma parte separada do complexo de comunicações de um edifício residencial moderno

Vale ressaltar que o método de cálculo térmico indicado permite calcular com precisão um grande número de grandezas que descrevem especificamente o futuro sistema de aquecimento.

Como resultado do cálculo térmico, as seguintes informações estarão disponíveis:

• número de perdas de calor, potência da caldeira;
• o número e tipo de radiadores térmicos para cada quarto separadamente;
• características hidráulicas da tubulação;
• volume, velocidade do transportador de calor, potência da bomba de calor.

O cálculo térmico não é um esboço teórico, mas resultados bastante precisos e razoáveis, que são recomendados para serem usados ​​na prática ao selecionar os componentes de um sistema de aquecimento.

visão geral do programa

Para a conveniência dos cálculos, são usados ​​programas de cálculo hidráulicos amadores e profissionais.

O mais popular é o Excel.

Você pode usar o cálculo online no Excel Online, CombiMix 1.0 ou na calculadora hidráulica online. O programa estacionário é selecionado levando em consideração os requisitos do projeto.

A principal dificuldade em trabalhar com tais programas é o desconhecimento dos fundamentos da hidráulica. Em alguns deles, não há decodificação de fórmulas, as características de ramificação de dutos e o cálculo de resistências em circuitos complexos não são considerados.

• HERZ C.O. 3.5 - faz um cálculo de acordo com o método de perdas de pressão lineares específicas.
• DanfossCO e OvertopCO podem contar sistemas de circulação natural.
• "Flow" (Flow) - permite aplicar o método de cálculo com uma diferença de temperatura variável (deslizante) ao longo dos risers.

Você deve especificar os parâmetros de entrada de dados para temperatura - Kelvin / Celsius.

O que está incluído no cálculo?

Antes de iniciar os cálculos, você deve realizar uma série de gráficos

ações de esqui (muitas vezes um programa especial é usado para isso).O cálculo hidráulico envolve a determinação do indicador de equilíbrio térmico da sala em que o processo de aquecimento ocorre.

Para o cálculo do sistema, considera-se o circuito de aquecimento mais longo, incluindo o maior número de dispositivos, acessórios, válvulas de controle e fechamento e a maior queda de pressão em altura. As seguintes quantidades estão incluídas no cálculo:

• material de tubulação;
• o comprimento total de todas as seções do tubo;
• diâmetro da tubulação;
• curvas de tubulação;
• resistência de acessórios, acessórios e dispositivos de aquecimento;
• a presença de desvios;
• fluidez do refrigerante.

Para levar em conta todos esses parâmetros, existem programas de computador especializados, como NTP Truboprovod, Oventrop CO, HERZ S.O. versão 3.5. ou muitos de seus análogos, facilitando cálculos para especialistas.

Eles contêm os dados de referência necessários para cada elemento do sistema de fornecimento de calor e permitem automatizar o próprio cálculo. No entanto, o usuário terá que fazer a maior parte do trabalho, determinar os pontos-chave e inserir todos os dados para o cálculo e os recursos do esquema de pipeline. Por conveniência, é aconselhável preencher gradualmente um formulário pré-criado no MS Excel.

Fazer os cálculos corretos em termos de superação da resistência é o mais demorado, mas o neo

Um passo necessário no projeto de sistemas de aquecimento do tipo água.

Determinação de perdas de pressão em tubos

A resistência à perda de pressão no circuito pelo qual o refrigerante circula é determinada como seu valor total para todos os componentes individuais. Estes últimos incluem:

• perdas no circuito primário, denotadas como ∆Plk;
• custos de transporte de calor local (∆Plm);
• queda de pressão em zonas especiais, denominadas “geradores de calor” sob a designação ∆Ptg;
• perdas dentro do sistema de troca de calor embutido ∆Pto.

Após a soma desses valores, obtém-se o indicador desejado, que caracteriza a resistência hidráulica total do sistema ∆Pco.

Além desse método generalizado, existem outras formas de determinar a perda de carga em tubos de polipropileno. Um deles baseia-se na comparação de dois indicadores vinculados ao início e ao fim do pipeline. Neste caso, a perda de pressão pode ser calculada simplesmente subtraindo seus valores iniciais e finais, determinados por dois manômetros.

Outra opção para calcular o indicador desejado baseia-se no uso de uma fórmula mais complexa que leva em consideração todos os fatores que afetam as características do fluxo de calor. A relação abaixo leva principalmente em consideração a perda de carga líquida devido ao longo comprimento da tubulação.

• h é a perda de carga líquida, medida em metros no caso em estudo.
• λ é o coeficiente de resistência hidráulica (ou atrito), determinado por outros métodos de cálculo.
• L é o comprimento total da tubulação atendida, que é medida em metros corridos.
• D é o tamanho interno do tubo, que determina o volume do fluxo de refrigerante.
• V é a vazão do fluido, medida em unidades padrão (metro por segundo).
• O símbolo g é a aceleração de queda livre, que é 9,81 m/s2.

A perda de pressão ocorre devido ao atrito do fluido na superfície interna dos tubos

De grande interesse são as perdas causadas pelo alto coeficiente de atrito hidráulico. Depende da rugosidade das superfícies internas dos tubos.As relações utilizadas neste caso são válidas apenas para blanks tubulares de formato redondo padrão. A fórmula final para encontrá-los é assim:

• V - a velocidade de movimento das massas de água, medida em metros/segundo.
• D - diâmetro interno, que determina o espaço livre para o movimento do refrigerante.
• O coeficiente no denominador indica a viscosidade cinemática do líquido.

Este último indicador refere-se a valores constantes e é encontrado de acordo com tabelas especiais publicadas em grandes quantidades na Internet.

O procedimento para calcular os parâmetros hidráulicos de aquecimento

Aquecimento no plano da casa

Na primeira etapa do cálculo dos parâmetros do sistema de aquecimento, deve ser elaborado um diagrama preliminar, que indica a localização de todos os componentes. Assim, o comprimento total da rede é determinado, o número de radiadores, o volume de água e as características dos dispositivos de aquecimento são calculados.

Como fazer um cálculo hidráulico de aquecimento sem experiência em tais cálculos? Deve ser lembrado que, para o fornecimento de calor autônomo, é importante escolher o diâmetro correto do tubo. É a partir desta etapa que os cálculos devem começar.

Determinando o diâmetro ideal do tubo

Tipos de tubos para aquecimento

O cálculo hidráulico mais simplificado do sistema de aquecimento inclui apenas o cálculo da seção transversal das tubulações. Muitas vezes, ao projetar sistemas pequenos, eles dispensam isso. Para fazer isso, tome os seguintes parâmetros de diâmetros de tubos, dependendo do tipo de fornecimento de calor:

• Esquema aberto com circulação gravitacional. Tubos com diâmetro de 30 a 40 mm. Uma seção transversal tão maior é necessária para reduzir as perdas devido ao atrito da água na superfície interna da rede;
• Sistema fechado com circulação forçada. A seção transversal das tubulações varia de 8 a 24 mm. Quanto menor for, maior será a pressão no sistema e, consequentemente, o volume total do refrigerante diminuirá. Mas, ao mesmo tempo, as perdas hidráulicas aumentarão.

Se houver um programa especializado para o cálculo hidráulico do sistema de aquecimento, basta preencher os dados sobre as características técnicas da caldeira e transferir o esquema de aquecimento. O pacote de software determinará o diâmetro ideal do tubo.

Tabela para seleção de diâmetro interno de tubulações

Os dados recebidos podem ser verificados independentemente. O procedimento para realizar um cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento de dois tubos manualmente ao calcular o diâmetro das tubulações é calcular os seguintes parâmetros:

• V é a velocidade do movimento da água. Deve estar na faixa de 0,3 a 0,6 m / s. Determinado pelo desempenho do equipamento de bombeamento;
• Q é o fluxo de calor. Esta é a proporção da quantidade de calor que passa durante um determinado período de tempo - 1 segundo;
• G - fluxo de água. Medido em kg/hora. Depende diretamente do diâmetro da tubulação.

No futuro, para realizar um cálculo hidráulico de sistemas de aquecimento de água, você precisará conhecer o volume total da sala aquecida - m³. Vamos supor que esse valor para um cômodo seja de 50 m³. Conhecendo a potência da caldeira de aquecimento (24 kW), calculamos o fluxo de calor final:

Q=50/24=2,083 kW

tabela de consumo de água dependendo do diâmetro do tubo

Então, para selecionar o diâmetro ideal do tubo, você precisa usar os dados da tabela compilados ao realizar um cálculo hidráulico do sistema de aquecimento no Excel.

Nesse caso, o diâmetro interno ideal do tubo em uma seção específica do sistema será de 10 mm.

No futuro, para realizar um exemplo de cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento, você pode descobrir o fluxo de água aproximado, que assobiará a partir do diâmetro do tubo.

Contabilizando a resistência local no tronco

Exemplo de cálculo hidráulico de aquecimento

Um passo igualmente importante é o cálculo da resistência hidráulica do sistema de aquecimento em cada trecho da rodovia. Para fazer isso, todo o esquema de fornecimento de calor é dividido condicionalmente em várias zonas. É melhor fazer os cálculos para cada cômodo da casa.

As seguintes quantidades serão necessárias como dados iniciais para entrar no programa para o cálculo hidráulico do sistema de aquecimento:

• O comprimento do tubo no local, lm;
• Diâmetro da linha. A ordem de cálculo está descrita acima;
• Taxa de fluxo necessária. Depende também do diâmetro do tubo e da potência da bomba de circulação;
• Dados de referência específicos para cada tipo de material de fabricação - coeficiente de atrito (λ), perdas por atrito (ΔР);
• A densidade da água a uma temperatura de +80°C será de 971,8 kg/m³.

Conhecendo esses dados, é possível fazer um cálculo hidráulico simplificado do sistema de aquecimento. O resultado de tais cálculos pode ser visto na tabela. Ao realizar este trabalho, deve-se lembrar que quanto menor a área de aquecimento selecionada, mais precisos serão os dados dos parâmetros gerais do sistema. Como será difícil fazer um cálculo hidráulico do fornecimento de calor pela primeira vez, é recomendável realizar uma série de cálculos para um determinado intervalo de tubulação. É desejável que contenha o menor número possível de dispositivos adicionais - radiadores, válvulas, etc.

Condições iniciais do exemplo

Para uma explicação mais concreta de todos os detalhes do erro de cálculo hidráulico, tomemos um exemplo específico de uma habitação comum.Temos um apartamento clássico de 2 assoalhadas numa casa de painéis com uma área total de 65,54 m2, que inclui dois quartos, uma cozinha, WC e casa de banho separados, um corredor duplo, uma varanda dupla.

Após o comissionamento, recebemos as seguintes informações sobre a disponibilidade do apartamento. O apartamento descrito inclui paredes em estruturas monolíticas de betão armado tratadas com massa de vidraceiro e terra, janelas em perfil com dois vidros de câmara, portas interiores prensadas e ladrilhos cerâmicos no piso da casa de banho.

Um típico edifício de painéis de 9 andares com quatro entradas. Existem 3 apartamentos em cada andar: um apartamento de 2 quartos e dois apartamentos de 3 quartos. O apartamento está localizado no quinto andar

Além disso, a carcaça apresentada já está equipada com fiação de cobre, distribuidores e blindagem separada, fogão a gás, banheiro, lavatório, vaso sanitário, toalheiro aquecido, pia.

E o mais importante, já existem radiadores de aquecimento de alumínio nas salas de estar, banheiro e cozinha. A questão das tubagens e da caldeira continua em aberto.

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Cálculo da hidráulica dos canais de aquecimento

O cálculo hidráulico do sistema de aquecimento geralmente se resume à seleção dos diâmetros dos tubos colocados em seções separadas da rede. Quando for realizado, os seguintes fatores devem ser levados em consideração:

• o valor da pressão e suas quedas na tubulação a uma determinada taxa de circulação do refrigerante;
• sua despesa estimada;
• tamanhos típicos de produtos tubulares usados.

Ao calcular o primeiro desses parâmetros, é importante levar em consideração a potência do equipamento de bombeamento. Deve ser suficiente para superar a resistência hidráulica dos circuitos de aquecimento. Neste caso, o comprimento total dos tubos de polipropileno é de importância decisiva, com um aumento no qual a resistência hidráulica total dos sistemas como um todo aumenta.

Neste caso, o comprimento total dos tubos de polipropileno é de importância decisiva, com um aumento no qual a resistência hidráulica total dos sistemas como um todo aumenta.

Com base nos resultados do cálculo, são determinados os indicadores necessários para a instalação posterior do sistema de aquecimento e correspondentes aos requisitos das normas atuais

Neste caso, o comprimento total dos tubos de polipropileno é de importância decisiva, com um aumento no qual a resistência hidráulica total dos sistemas como um todo aumenta. Com base nos resultados do cálculo, são determinados os indicadores necessários para a instalação posterior do sistema de aquecimento e correspondentes aos requisitos das normas atuais.

Número de velocidades da bomba

Por seu design, a bomba de circulação é um motor elétrico conectado mecanicamente ao eixo do rotor, cujas lâminas empurram o líquido aquecido para fora da câmara de trabalho para a linha do circuito de aquecimento.

Dependendo do grau de contato com o refrigerante, as bombas são divididas em dispositivos de rotor seco e úmido. No primeiro, apenas a parte inferior do impulsor é imersa em água, enquanto o último passa todo o fluxo por si mesmo.

Os modelos com rotor seco têm um coeficiente de desempenho (COP) mais alto, mas criam uma série de inconvenientes devido ao ruído durante a operação. Suas contrapartes com rotor úmido são mais confortáveis ​​de usar, mas têm desempenho inferior.

As modernas bombas de circulação podem ser operadas em dois ou três modos de velocidade, mantendo diferentes pressões no sistema de aquecimento. A utilização desta opção permite aquecer rapidamente a divisão à velocidade máxima e, em seguida, selecionar o modo de funcionamento ideal e reduzir o consumo de energia do dispositivo até 50%.

As velocidades de comutação são realizadas usando uma alavanca especial montada na carcaça da bomba. Alguns modelos possuem um sistema de controle automático que altera a rotação do motor de acordo com a temperatura do ar na sala aquecida.

Etapas de cálculo

É necessário calcular os parâmetros de aquecimento de uma casa em várias etapas:

• cálculo da perda de calor em casa;
• seleção do regime de temperatura;
• seleção de radiadores de aquecimento por potência;
• cálculo hidráulico do sistema;
• seleção da caldeira.

A tabela irá ajudá-lo a entender que tipo de energia do radiador você precisa para o seu quarto.

Cálculo de perda de calor

A parte termotécnica do cálculo é realizada com base nos seguintes dados iniciais:

• condutividade térmica específica de todos os materiais utilizados na construção de uma casa particular;
• dimensões geométricas de todos os elementos do edifício.

A carga de calor no sistema de aquecimento neste caso é determinada pela fórmula:
Mk \u003d 1,2 x Tp, onde

Tp - perda total de calor da edificação;

Mk - potência da caldeira;

1.2 - fator de segurança (20%).

Para edifícios individuais, o aquecimento pode ser calculado usando um método simplificado: a área total das instalações (incluindo corredores e outras instalações não residenciais) é multiplicada pela potência climática específica e o produto resultante é dividido por 10.

O valor da potência climática específica depende do local de construção e é igual a:

• para as regiões centrais da Rússia - 1,2 - 1,5 kW;
• para o sul do país - 0,7 - 0,9 kW;
• para o norte - 1,5 - 2,0 kW.

Uma técnica simplificada permite calcular o aquecimento sem recorrer à ajuda dispendiosa de organizações de design.

Condições de temperatura e seleção de radiadores

O modo é determinado com base na temperatura do líquido de refrigeração (na maioria das vezes é água) na saída da caldeira de aquecimento, a água retornada à caldeira e a temperatura do ar dentro das instalações.

O modo ideal, de acordo com os padrões europeus, é a proporção 75/65/20.

Para selecionar radiadores de aquecimento antes da instalação, você deve primeiro calcular o volume de cada sala. Para cada região do nosso país, foi estabelecida a quantidade necessária de energia térmica por metro cúbico de espaço. Por exemplo, para a parte européia do país, esse valor é de 40 watts.

Para determinar a quantidade de calor para uma determinada sala, é necessário multiplicar seu valor específico pela capacidade cúbica e aumentar o resultado em 20% (multiplicar por 1,2).Com base no valor obtido, o número necessário de aquecedores é calculado. O fabricante indica sua potência.

Por exemplo, cada aleta de um radiador de alumínio padrão tem uma potência de 150 W (a uma temperatura de refrigeração de 70°C). Para determinar o número necessário de radiadores, é necessário dividir a energia térmica necessária pela potência de um elemento de aquecimento.

Cálculo hidráulico

Existem programas especiais para cálculo hidráulico.

Uma das etapas dispendiosas da construção é a instalação do gasoduto. É necessário um cálculo hidráulico do sistema de aquecimento de uma casa particular para determinar os diâmetros dos tubos, o volume do tanque de expansão e a seleção correta da bomba de circulação. O resultado do cálculo hidráulico são os seguintes parâmetros:

• Consumo do transportador de calor como um todo;
• Perda de pressão do transportador de calor no sistema;
• Perda de pressão da bomba (caldeira) para cada aquecedor.

Como determinar a vazão do refrigerante? Para fazer isso, é necessário multiplicar sua capacidade de calor específico (para água, esse valor é 4,19 kJ / kg * deg. C) e a diferença de temperatura na saída e na entrada e, em seguida, dividir a potência total do sistema de aquecimento pela resultado.

O diâmetro do tubo é selecionado com base na seguinte condição: a velocidade da água na tubulação não deve exceder 1,5 m/s. Caso contrário, o sistema fará barulho. Mas também há um limite de velocidade mais baixo - 0,25 m / s. A instalação da tubulação requer a avaliação desses parâmetros.

Se esta condição for negligenciada, pode ocorrer aeração dos tubos.Com troços devidamente selecionados, uma bomba de circulação integrada na caldeira é suficiente para o funcionamento do sistema de aquecimento.

A perda de carga para cada seção é calculada como o produto da perda de atrito específica (especificada pelo fabricante do tubo) e o comprimento da seção da tubulação. Nas especificações de fábrica, também são indicados para cada acessório.

Seleção de caldeiras e um pouco de economia

A caldeira é selecionada dependendo do grau de disponibilidade de um determinado tipo de combustível. Se o gás estiver conectado à casa, não faz sentido comprar combustível sólido ou elétrico. Se você precisar da organização do fornecimento de água quente, a caldeira não será escolhida de acordo com a potência de aquecimento: nesses casos, é escolhida a instalação de dispositivos de dois circuitos com potência de pelo menos 23 kW. Com menor produtividade, fornecerão apenas um ponto de captação de água.

Exemplo de sistema hidráulico de aquecimento

E agora vamos ver um exemplo de como realizar um cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento. Para fazer isso, tomamos aquela seção da linha principal na qual são observadas perdas de calor relativamente estáveis. É característico que o diâmetro da tubulação não mude.

Para determinar tal local, precisamos nos basear em informações sobre o equilíbrio térmico no edifício onde o próprio sistema será localizado. Lembre-se de que tais seções devem ser numeradas a partir do gerador de calor. Com relação aos nós que ficarão localizados no local de fornecimento, eles deverão ser assinados em letras maiúsculas.

Se não houver esses nós na estrada, apenas os marcaremos com pequenos traços. Para pontos nodais (eles estarão localizados em seções de ramais), usamos algarismos arábicos.Se for usado um sistema de aquecimento horizontal, o número em cada ponto indicará o número do piso. Os nós para coleta do fluxo também devem ser marcados com pequenos traços. Observe que cada um desses números deve necessariamente consistir em dois dígitos: um para o início da seção, o segundo, portanto, para o final.

Tabela de resistência

Informação importante! Se um sistema do tipo vertical estiver sendo calculado, todos os tirantes também devem ser marcados com algarismos arábicos e seguir estritamente no sentido horário.

Faça um plano de estimativa detalhado com antecedência para tornar mais conveniente determinar o comprimento total da rodovia. A precisão da estimativa não é apenas uma palavra, a precisão deve ser mantida até dez centímetros!

Cálculos precisos de carga de calor

Valor de condutividade térmica e resistência à transferência de calor para materiais de construção

Mas ainda assim, esse cálculo da carga de calor ideal no aquecimento não fornece a precisão de cálculo necessária. Não leva em consideração o parâmetro mais importante - as características do edifício. O principal deles é a resistência à transferência de calor do material para a fabricação de elementos individuais da casa - paredes, janelas, teto e piso. Eles determinam o grau de conservação da energia térmica recebida do transportador de calor do sistema de aquecimento.

O que é resistência à transferência de calor (R)? Este é o recíproco da condutividade térmica (λ) - a capacidade da estrutura do material de transferir energia térmica. Aqueles. quanto maior o valor da condutividade térmica, maior a perda de calor. Este valor não pode ser utilizado para calcular a carga anual de aquecimento, pois não leva em consideração a espessura do material (d). Portanto, os especialistas usam o parâmetro de resistência à transferência de calor, que é calculado pela seguinte fórmula:

Cálculo para paredes e janelas

Resistência à transferência de calor de paredes de edifícios residenciais

Existem valores normalizados de resistência à transferência de calor das paredes, que dependem diretamente da região onde a casa está localizada.

Em contraste com o cálculo ampliado da carga de aquecimento, primeiro você precisa calcular a resistência à transferência de calor para paredes externas, janelas, piso do primeiro andar e sótão. Vamos tomar como base as seguintes características da casa:

• Área da parede - 280 m². Inclui janelas - 40 m²;
• O material da parede é tijolo maciço (λ=0,56). A espessura das paredes externas é de 0,36 m. Com base nisso, calculamos a resistência de transmissão de TV - R \u003d 0,36 / 0,56 \u003d 0,64 m² * C / W;
• Para melhorar as propriedades de isolamento térmico, foi instalado um isolamento externo - espuma de poliestireno com 100 mm de espessura. Para ele λ=0,036. Assim R \u003d 0,1 / 0,036 \u003d 2,72 m² * C / W;
• O valor R global para paredes exteriores é 0,64 + 2,72 = 3,36 o que é um indicador muito bom do isolamento térmico da casa;
• Resistência de transferência de calor das janelas - 0,75 m² * C / W (janela de vidro duplo com enchimento de argônio).

De fato, as perdas de calor através das paredes serão:

(1/3,36)*240+(1/0,75)*40= 124 W a 1°C de diferença de temperatura

Tomamos os indicadores de temperatura da mesma forma que para o cálculo ampliado da carga de aquecimento + 22 ° C no interior e -15 ° C no exterior. O cálculo adicional deve ser feito de acordo com a seguinte fórmula:

Cálculo de ventilação

Então você precisa calcular as perdas por ventilação. O volume total de ar no edifício é de 480 m³. Ao mesmo tempo, sua densidade é aproximadamente igual a 1,24 kg / m³. Aqueles. sua massa é 595 kg. Em média, o ar é renovado cinco vezes por dia (24 horas). Nesse caso, para calcular a carga horária máxima para aquecimento, você precisa calcular as perdas de calor para ventilação:

(480*40*5)/24= 4000 kJ ou 1,11 kWh

Resumindo todos os indicadores obtidos, você pode encontrar a perda total de calor da casa:

Desta forma, a carga de aquecimento máxima exata é determinada. O valor resultante depende diretamente da temperatura externa. Portanto, para calcular a carga anual no sistema de aquecimento, é necessário levar em consideração as mudanças nas condições climáticas. Se a temperatura média durante a estação de aquecimento for -7°C, a carga total de aquecimento será igual a:

(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(dias da estação de aquecimento)=15843 kW

Ao alterar os valores de temperatura, você pode fazer um cálculo preciso da carga de calor para qualquer sistema de aquecimento.

Aos resultados obtidos, é necessário somar o valor das perdas de calor pela cobertura e piso. Isso pode ser feito com um fator de correção de 1,2 - 6,07 * 1,2 \u003d 7,3 kW / h.

O valor resultante indica o custo real do transportador de energia durante a operação do sistema. Existem várias maneiras de regular a carga de aquecimento do aquecimento. O mais eficaz deles é reduzir a temperatura em ambientes onde não há presença constante de moradores. Isso pode ser feito usando controladores de temperatura e sensores de temperatura instalados. Mas, ao mesmo tempo, um sistema de aquecimento de dois tubos deve ser instalado no prédio.

Para calcular o valor exato da perda de calor, você pode usar o programa especializado Valtec. O vídeo mostra um exemplo de como trabalhar com ele.

Anatoly Konevetsky, Crimeia, Yalta

Anatoly Konevetsky, Crimeia, Yalta

Querida Olga! Desculpe por entrar em contato com você novamente.Algo de acordo com suas fórmulas me dá uma carga térmica impensável: Cyr \u003d 0,01 * (2 * 9,8 * 21,6 * (1-0,83) + 12,25) \u003d 0,84 Qot \u003d 1,626 * 25600 * 0,37 * ((22-(- 6)) * 1,84 * 0,000001 \u003d 0,793 Gcal / hora De acordo com a fórmula ampliada acima, resulta apenas 0,149 Gcal / hora.Não consigo entender o que está errado? Por favor, explique!

Anatoly Konevetsky, Crimeia, Yalta