Como calcular o sistema de aquecimento de água

O conceito de cálculo hidráulico

O fator determinante no desenvolvimento tecnológico dos sistemas de aquecimento tornou-se a usual economia de energia. O desejo de economizar dinheiro nos faz ter uma abordagem mais cuidadosa ao design, escolha de materiais, métodos de instalação e operação de aquecimento para uma casa.

Portanto, se você decidir criar um sistema de aquecimento único e, antes de tudo, econômico para seu apartamento ou casa, recomendamos que você se familiarize com as regras de cálculo e design.

Antes de definir o cálculo hidráulico do sistema, é necessário entender clara e claramente que o sistema de aquecimento individual de um apartamento e uma casa está convencionalmente localizado em uma ordem de grandeza superior ao sistema de aquecimento central de um grande edifício.

Um sistema de aquecimento pessoal é baseado em uma abordagem fundamentalmente diferente dos conceitos de calor e energia.

A essência do cálculo hidráulico está no fato de que a vazão do refrigerante não é definida antecipadamente com uma aproximação significativa dos parâmetros reais, mas é determinada ligando os diâmetros da tubulação com os parâmetros de pressão em todos os anéis de o sistema

Basta fazer uma comparação trivial desses sistemas em termos dos seguintes parâmetros.

1. O sistema de aquecimento central (caldeira-casa-apartamento) é baseado em tipos padrão de transportador de energia - carvão, gás. Em um sistema autônomo, quase qualquer substância que tenha um alto calor específico de combustão ou uma combinação de vários materiais líquidos, sólidos e granulares podem ser usados.
2. O DSP é construído sobre os elementos usuais: tubos de metal, baterias "desajeitadas", válvulas. Um sistema de aquecimento individual permite combinar uma variedade de elementos: radiadores de várias seções com boa dissipação de calor, termostatos de alta tecnologia, diferentes tipos de tubos (PVC e cobre), torneiras, plugues, conexões e, claro, seu próprio mais econômico caldeiras, bombas de circulação.
3. Se você entrar no apartamento de uma típica casa de painéis construída há 20-40 anos, vemos que o sistema de aquecimento é reduzido à presença de uma bateria de 7 seções sob a janela em cada cômodo do apartamento, além de um tubo vertical através de todo o casa (riser), com a qual você pode se “comunicar” com os vizinhos de cima/de baixo. Seja um sistema de aquecimento autônomo (ACO) - permite construir um sistema de qualquer complexidade, levando em consideração os desejos individuais dos moradores do apartamento.
4. Ao contrário do DSP, um sistema de aquecimento separado leva em consideração uma lista bastante impressionante de parâmetros que afetam a transmissão, o consumo de energia e a perda de calor. Condições de temperatura ambiente, a faixa de temperatura necessária nas salas, a área e o volume da sala, o número de janelas e portas, a finalidade das salas, etc.

Assim, o cálculo hidráulico do sistema de aquecimento (HRSO) é um conjunto condicional de características calculadas do sistema de aquecimento, que fornece informações abrangentes sobre parâmetros como diâmetro do tubo, número de radiadores e válvulas.

Este tipo de radiadores foi instalado na maioria das casas de painéis no espaço pós-soviético. Poupança em materiais e a falta de uma ideia de design “na cara”

A GRSO permite escolher a bomba de anel de água adequada (caldeira de aquecimento) para transportar água quente para os elementos finais do sistema de aquecimento (radiadores) e, no final, ter o sistema mais equilibrado, o que afeta diretamente os investimentos financeiros em aquecimento doméstico .

Outro tipo de radiador de aquecimento para DSP. Este é um produto mais versátil que pode ter qualquer número de costelas. Assim você pode aumentar ou diminuir a área de troca de calor

Método de cálculo

Para calcular ou recalcular a carga térmica no aquecimento de edifícios já em operação ou recém-conectados ao sistema de aquecimento, é realizado o seguinte trabalho:

1. Coleta de dados iniciais sobre o objeto.
2. Realização de uma auditoria energética do edifício.
3. Com base nas informações obtidas após a pesquisa, é calculada a carga térmica para aquecimento, água quente e ventilação.
4. Elaboração de laudo técnico.
5. Coordenação do relatório na organização fornecedora de energia térmica.
6. Assinar um novo contrato ou alterar os termos de um antigo.

Coleta de dados iniciais no objeto de carga de calor

Quais dados precisam ser coletados ou recebidos:

1. Acordo (cópia) para fornecimento de calor com todos os anexos.
2. Certificado emitido em papel timbrado da empresa sobre o número real de empregados (no caso de edifícios industriais) ou de residentes (no caso de edifício residencial).
3. Plano BTI (cópia).
4. Dados sobre o sistema de aquecimento: um tubo ou dois tubos.
5. Enchimento superior ou inferior do transportador de calor.

Todos esses dados são necessários, porque. com base neles, a carga térmica será calculada, bem como todas as informações serão incluídas no relatório final. Os dados iniciais, além disso, ajudarão a determinar o tempo e o volume de trabalho. O custo do cálculo é sempre individual e pode depender de fatores como:

• área de instalações aquecidas;
• tipo de sistema de aquecimento;
• disponibilidade de fornecimento de água quente e ventilação.

Auditoria energética do edifício

A auditoria energética envolve a saída de especialistas diretamente para a instalação. Isso é necessário para realizar uma inspeção completa do sistema de aquecimento, para verificar a qualidade de seu isolamento. Além disso, durante a partida, são coletados os dados ausentes sobre o objeto, que não podem ser obtidos a não ser por meio de uma inspeção visual.Os tipos de radiadores de aquecimento usados, sua localização e número são determinados. Um diagrama é desenhado e fotografias são anexadas. Certifique-se de inspecionar os tubos de alimentação, medir seu diâmetro, determinar o material de que são feitos, como esses tubos são conectados, onde os risers estão localizados etc.

Como resultado dessa auditoria energética (auditoria energética), o cliente receberá um relatório técnico detalhado e, com base nesse relatório, já será realizado o cálculo das cargas térmicas para aquecimento do edifício.

Relatório técnico

O relatório técnico sobre o cálculo da carga térmica deve consistir nas seguintes seções:

1. Dados iniciais sobre o objeto.
2. Esquema da localização de radiadores de aquecimento.
3. Pontos de saída de DHW.
4. O cálculo em si.
5. Conclusão baseada nos resultados da auditoria energética, que deverá incluir uma tabela comparativa das cargas térmicas correntes máximas e contratuais.
6. Formulários.
   1. Certificado de adesão ao auditor de energia SRO.
   2. Planta baixa do prédio.
   3. Explicação.
   4. Todos os anexos ao contrato de fornecimento de energia.

Após a elaboração, o relatório técnico deve ser acordado com a organização de fornecimento de calor, após o que são feitas alterações no contrato atual ou um novo é concluído.

Inspeção com um termovisor

Cada vez mais, de forma a aumentar a eficiência do sistema de aquecimento, recorrem a levantamentos de imagem térmica do edifício.

Esses trabalhos são realizados à noite. Para um resultado mais preciso, você deve observar a diferença de temperatura entre a sala e a rua: deve ser de pelo menos 15 o. As lâmpadas fluorescentes e incandescentes são desligadas. É aconselhável retirar tapetes e móveis ao máximo, eles derrubam o aparelho, dando algum erro.

A pesquisa é realizada lentamente, os dados são registrados com cuidado.O esquema é simples.

A primeira etapa do trabalho ocorre dentro de casa

O dispositivo é movido gradualmente de portas para janelas, prestando atenção especial aos cantos e outras articulações.

A segunda etapa é o exame das paredes externas do edifício com um termovisor. As juntas ainda são cuidadosamente examinadas, especialmente a ligação com o telhado.

A terceira etapa é o processamento de dados. Primeiro, o dispositivo faz isso, depois as leituras são transferidas para um computador, onde os programas correspondentes completam o processamento e fornecem o resultado.

Se a pesquisa foi realizada por uma organização licenciada, ela emitirá um relatório com recomendações obrigatórias com base nos resultados do trabalho. Se o trabalho foi realizado pessoalmente, você precisa confiar em seu conhecimento e, possivelmente, na ajuda da Internet.

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Cálculos gerais

É necessário determinar a capacidade total de aquecimento para que a potência da caldeira de aquecimento seja suficiente para o aquecimento de alta qualidade de todas as salas. Exceder o volume permitido pode levar a um maior desgaste do aquecedor, bem como a um consumo de energia significativo.

Caldeira

O cálculo da potência da unidade de aquecimento permite determinar o indicador de capacidade da caldeira. Para fazer isso, basta tomar como base a proporção em que 1 kW de energia térmica é suficiente para aquecer efetivamente 10 m2 de espaço vital. Esta relação é válida na presença de tetos, cuja altura não é superior a 3 metros.

Assim que o indicador de potência da caldeira for conhecido, basta encontrar uma unidade adequada em uma loja especializada. Cada fabricante indica o volume de equipamentos nos dados do passaporte.

Portanto, se o cálculo de potência correto for realizado, não haverá problemas para determinar o volume necessário.

Tubos

Para determinar o volume suficiente de água nas tubulações, é necessário calcular a seção transversal da tubulação de acordo com a fórmula - S = π × R2, onde:

• S - seção transversal;
• π é uma constante constante igual a 3,14;
• R é o raio interno dos tubos.

Tanque de expansão

É possível determinar qual a capacidade que o tanque de expansão deve ter, tendo dados sobre o coeficiente de expansão térmica do refrigerante. Para água, este indicador é 0,034 quando aquecido a 85°C.

Ao realizar o cálculo, basta usar a fórmula: V-tank \u003d (V syst × K) / D, onde:

• V-tank - o volume necessário do tanque de expansão;
• V-syst - o volume total de líquido nos elementos restantes do sistema de aquecimento;
• K é o coeficiente de expansão;
• D - a eficiência do tanque de expansão (indicado na documentação técnica).

Radiadores

Atualmente, existe uma grande variedade de tipos individuais de radiadores para sistemas de aquecimento. Além das diferenças funcionais, todos eles têm alturas diferentes.

Para calcular o volume de fluido de trabalho em radiadores, você deve primeiro calcular seu número. Em seguida, multiplique esse valor pelo volume de uma seção.

Você pode descobrir o volume de um radiador usando os dados da ficha técnica do produto. Na ausência de tais informações, você pode navegar de acordo com os parâmetros médios:

• ferro fundido - 1,5 litros por seção;
• bimetálico - 0,2-0,3 l por seção;
• alumínio - 0,4 l por seção.

O exemplo a seguir ajudará você a entender como calcular corretamente o valor. Digamos que existam 5 radiadores feitos de alumínio. Cada elemento de aquecimento contém 6 seções. Fazemos o cálculo: 5 × 6 × 0,4 \u003d 12 litros.

Cálculo do número de seções de radiadores de aquecimento por volume

Na maioria das vezes, é usado o valor recomendado pelo SNiP, para casas do tipo painel por 1 metro cúbico de volume, são necessários 41 W de potência térmica.

Se você tem um apartamento em uma casa moderna, com janelas de vidro duplo, paredes externas isoladas e encostas em gesso cartonado. então para o cálculo já é utilizado o valor da potência térmica de 34W por 1 metro cúbico de volume.

Um exemplo de cálculo do número de seções:

Sala 4*5m, altura do teto 2,65m

Obtemos 4 * 5 * 2,65 \u003d 53 metros cúbicos O volume da sala e multiplicamos por 41 watts.Potência térmica total necessária para aquecimento: 2173W.

Com base nos dados obtidos, não é difícil calcular o número de seções do radiador. Para fazer isso, você precisa conhecer a transferência de calor de uma seção do radiador que você escolheu.

Digamos: Ferro fundido MS-140, uma seção 140W Global 500.170W Sira RS, 190W

Deve-se notar aqui que o fabricante ou vendedor geralmente indica uma transferência de calor superestimada calculada a uma temperatura elevada do refrigerante no sistema. Portanto, concentre-se no valor mais baixo indicado na ficha técnica do produto.

Vamos continuar o cálculo: dividimos 2173 W pela transferência de calor de uma seção de 170 W, obtemos 2173 W / 170 W = 12,78 seções. Arredondamos para um número inteiro e obtemos 12 ou 14 seções. Alguns vendedores oferecem um serviço de montagem de radiadores com o número necessário de seções, ou seja, 13. Mas esta não será mais uma montagem de fábrica.

Este método, como o próximo, é aproximado.

Cálculo do número de seções de radiadores de aquecimento de acordo com a área da sala

É relevante para a altura dos tetos da sala 2,45-2,6 metros. Supõe-se que 100W são suficientes para aquecer 1 metro quadrado de área.

Ou seja, para uma sala de 18 metros quadrados, são necessários 18 metros quadrados * 100W = 1800W de potência térmica.

Dividimos pela transferência de calor de uma seção: 1800W / 170W = 10,59, ou seja, 11 seções.

Em que direção é melhor arredondar os resultados dos cálculos?

A sala é de canto ou com varanda, adicionamos 20% aos cálculos. Se a bateria estiver instalada atrás da tela ou em um nicho, a perda de calor pode chegar a 15-20%

Mas, ao mesmo tempo, para a cozinha, você pode arredondar com segurança até 10 seções. Além disso, na cozinha, o piso radiante elétrico é frequentemente instalado. E isso é pelo menos 120 W de assistência térmica por metro quadrado.

Cálculo preciso do número de seções do radiador

Determinamos a saída de calor necessária do radiador usando a fórmula

Qt \u003d 100 watts / m2 x S (salas) m2 x q1 x q2 x q3 x q4 x q5 x q6 x q7

Quando os seguintes coeficientes são levados em consideração:

Tipo de vidro (q1)

Vidros triplos q1=0,85

Vidros duplos q1=1,0

Vidros convencionais (duplos) q1=1,27

Isolamento de parede (q2)

Isolamento moderno de alta qualidade q2=0,85

Tijolo (em 2 tijolos) ou isolamento q3= 1,0

Mau isolamento q3=1,27

A razão entre a área da janela e a área do piso na sala (q3)

Temperatura externa mínima (q4)

Número de paredes externas (q5)

Tipo de quarto acima da liquidação (q6)

Sala aquecida q6=0,8

Sótão aquecido q6=0,9

Sótão frio q6=1,0

Altura do teto (q7)

100 W/m2*18m2*0,85 (vidro triplo)*1 (tijolo)*0,8 (janela de 2,1 m2/18m2*100%=12%)*1,5(-35)* 1,1 (um exterior) * 0,8 (aquecido, apartamento ) * 1 (2,7 m) = 1616 W

O mau isolamento térmico das paredes aumentará este valor para 2052 W!

número de seções do radiador de aquecimento: 1616W/170W=9,51 (10 seções)

Consideramos 3 opções para calcular a potência térmica necessária e, com base nisso, conseguimos calcular o número necessário de seções de radiadores de aquecimento. Mas aqui deve-se notar que, para que o radiador forneça sua potência de placa de identificação, ele deve ser instalado corretamente. Leia os seguintes artigos no site oficial da Remontofil Repair School sobre como fazer certo ou controlar os funcionários nem sempre competentes do escritório de habitação

Opções para cálculos aproximados

Ao mesmo tempo, existem métodos mais simples que permitem estimar aproximadamente a quantidade de energia térmica necessária e você mesmo pode fazê-los:

1. Muitas vezes, é usado o cálculo da potência de aquecimento por área (mais detalhadamente: “Cálculo de aquecimento por área - determinamos a potência dos dispositivos de aquecimento”). Acredita-se que os edifícios residenciais sejam construídos de acordo com projetos desenvolvidos levando em consideração o clima de uma determinada região, e que as decisões de projeto incluam a utilização de materiais que proporcionem o equilíbrio térmico necessário. Portanto, ao calcular, costuma-se multiplicar o valor da potência específica pela área das instalações. Por exemplo, para a região de Moscou, esse parâmetro está na faixa de 100 a 150 watts por "quadrado".
2. Um resultado mais preciso será obtido se o volume da sala e a temperatura forem levados em consideração. O algoritmo de cálculo inclui a altura do teto, o nível de conforto na sala aquecida e as características da casa.A fórmula utilizada é a seguinte: Q = VхΔTхK/860, onde:
   V é o volume da sala; ΔT é a diferença entre a temperatura dentro da casa e a da rua; K é o coeficiente de perda de calor.
   O fator de correção permite levar em consideração as características de projeto da propriedade. Por exemplo, ao determinar a potência térmica do sistema de aquecimento de um edifício, para edifícios com telhado de tijolo duplo convencional, K está na faixa de 1,0 a 1,9.
3. O método de indicadores agregados. Semelhante em muitos aspectos à opção anterior, mas é usado para calcular a carga térmica para sistemas de aquecimento em edifícios com vários apartamentos ou outras grandes instalações.

Especificidade e outras características

Outra especificidade também é possível para as premissas para as quais o cálculo é feito, mas nem todas são semelhantes e exatamente iguais. Podem ser indicadores como:

• a temperatura do refrigerante é inferior a 70 graus - o número de peças terá que ser aumentado de acordo;
• a ausência de uma porta na abertura entre os dois quartos. Em seguida, é necessário calcular a área total de ambas as salas para calcular o número de radiadores para o aquecimento ideal;
• janelas com vidros duplos instaladas nas janelas evitam a perda de calor, portanto, menos seções de bateria podem ser montadas.

Ao substituir as baterias antigas de ferro fundido, que forneciam uma temperatura normal na sala, por novas de alumínio ou bimetálicas, o cálculo é muito simples. Multiplique a saída de calor de uma seção de ferro fundido (média 150W). Divida o resultado pela quantidade de calor de uma nova peça.

Levantamento energético dos modos de operação projetados do sistema de fornecimento de calor

Ao projetar, o sistema de fornecimento de calor do CJSC Termotron-zavod foi projetado para cargas máximas.

O sistema foi projetado para 28 consumidores de calor. A peculiaridade do sistema de fornecimento de calor é que parte dos consumidores de calor da saída da casa da caldeira até o prédio principal da planta. Além disso, o consumidor de calor é o edifício principal da fábrica e, em seguida, os restantes consumidores estão localizados atrás do edifício principal da fábrica. Ou seja, o edifício principal da planta é um consumidor de calor interno e um fornecimento de calor de trânsito para o último grupo de consumidores de carga de calor.

A casa da caldeira foi projetada para caldeiras a vapor DKVR 20-13 no valor de 3 peças, operando com gás natural, e caldeiras de água quente PTVM-50 no valor de 2 peças.

Uma das etapas mais importantes no projeto de redes de calor foi a determinação das cargas de calor calculadas.

O consumo de calor estimado para aquecimento de cada ambiente pode ser determinado de duas maneiras:

- da equação de equilíbrio térmico da sala;

- de acordo com as características específicas de aquecimento do edifício.

Os valores de projeto das cargas térmicas foram feitos de acordo com indicadores agregados, com base no volume de edifícios conforme a fatura.

O consumo de calor estimado para aquecimento das i-ésimas instalações industriais, kW, é determinado pela fórmula:

, (1)

onde: - coeficiente de contabilização da área de construção do empreendimento:

(2)

onde - característica de aquecimento específico do edifício, W / (m3.K);

— volume do edifício, m3;

- projetar a temperatura do ar na área de trabalho;

- a temperatura de projeto do ar externo para calcular a carga de aquecimento, para a cidade de Bryansk, é -24.

O cálculo do consumo de calor estimado para aquecimento para as instalações do empreendimento foi realizado de acordo com a carga específica de aquecimento (Tabela 1).

Tabela 1 Consumo de calor para aquecimento para todas as instalações do empreendimento

Nº p/p	Nome do objeto	Volume do edifício, V, m3	Característica específica de aquecimento q0, W/m3K	Coeficiente e	Consumo de calor para aquecimento , kW
1	Cantina	9894	0,33	1,07	146,58
2	Instituto de Pesquisa Malyarka	888	0,66	1,07	26,46
3	NII DEZ	13608	0,33	1,07	201,81
4	Ele. motores	7123	0,4	1,07	128,043
5	enredo modelo	105576	0,4	1,07	1897,8
6	Departamento de pintura	15090	0,64	1,07	434,01
7	Departamento galvânico	21208	0,64	1,07	609,98
8	área de colheita	28196	0,47	1,07	595,55
9	seção térmica	13075	0,47	1,07	276,17
10	Compressor	3861	0,50	1,07	86,76
11	Ventilação forçada	60000	0,50	1,07	1348,2
12	Extensão do departamento de RH	100	0,43	1,07	1,93
13	Ventilação forçada	240000	0,50	1,07	5392,8
14	loja de embalagens	15552	0,50	1,07	349,45
15	gerenciamento de plantas	3672	0,43	1,07	70,96
16	Classe	180	0,43	1,07	3,48
17	Departamento técnico	200	0,43	1,07	3,86
18	Ventilação forçada	30000	0,50	1,07	674,1
19	Seção de afiação	2000	0,50	1,07	44,94
20	Garagem - Lada e PCh	1089	0,70	1,07	34,26
21	Liteyka /L.M.K./	90201	0,29	1,07	1175,55
22	Garagem do instituto de pesquisa	4608	0,65	1,07	134,60
23	casa de bombas	2625	0,50	1,07	58,98
24	Instituto de Pesquisa	44380	0,35	1,07	698,053
25	Oeste - Lada	360	0,60	1,07	9,707
26	PE "Kutepov"	538,5	0,69	1,07	16,69
27	Leskhozmash	43154	0,34	1,07	659,37
28	JSC K.P.D. construir	3700	0,47	1,07	78,15

TOTAL PARA A PLANTA:

O consumo de calor estimado para aquecimento CJSC "Termotron-Zavod" é:

A geração total de calor para todo o empreendimento é:

As perdas de calor estimadas para a planta são determinadas como a soma do consumo de calor estimado para aquecimento de toda a empresa e as emissões totais de calor e são:

Cálculo do consumo anual de calor para aquecimento

Como o CJSC "Termotron-zavod" trabalhou em 1 turno e com dias de folga, o consumo anual de calor para aquecimento é determinado pela fórmula:

(3)

em que: - consumo médio de calor do aquecimento em espera para o período de aquecimento, kW (o aquecimento em espera fornece a temperatura do ar na divisão);

, - o número de horas de trabalho e de descanso para o período de aquecimento, respectivamente. O número de horas de trabalho é determinado multiplicando a duração do período de aquecimento pelo coeficiente para levar em conta o número de turnos de trabalho por dia e o número de dias de trabalho por semana.

A empresa trabalha em um turno com dias de folga.

(4)

Então

(5)

onde: - consumo médio de calor para aquecimento durante o período de aquecimento, determinado pela fórmula:

. (6)

Devido à operação ininterrupta da empresa, a carga de aquecimento em espera é calculada para as temperaturas médias e de projeto do ar externo, de acordo com a fórmula:

; (7)

(8)

Então o consumo anual de calor é determinado por:

Gráfico da carga de aquecimento ajustada para as temperaturas externas médias e de projeto:

; (9)

(10)

Determine a temperatura do início - fim do período de aquecimento

, (11)

Assim, aceitamos a temperatura do início do final do período de aquecimento = 8.

Regras de cálculo

Para implementar um sistema de aquecimento em uma área de 10 metros quadrados, a melhor opção seria:

• utilização de tubos de 16 mm com comprimento de 65 metros;
• as vazões da bomba utilizada no sistema não podem ser inferiores a dois litros por minuto;
• os contornos devem ter um comprimento equivalente com uma diferença não superior a 20%;
• o indicador ideal da distância entre os tubos é de 15 centímetros.

Deve-se levar em consideração que a diferença entre a temperatura da superfície e o meio de aquecimento pode ser de cerca de 15 ° C.

A melhor maneira de colocar o sistema de tubulação é representada por um "caracol". É esta opção de instalação que contribui para a distribuição mais uniforme do calor em toda a superfície e minimiza as perdas hidráulicas, devido às curvas suaves. Ao colocar tubos na área das paredes externas, o passo ideal é de dez centímetros. Para realizar uma fixação de alta qualidade e competente, é aconselhável realizar uma marcação preliminar.

Tabela de consumo de calor de várias partes do edifício

Como escolher uma bomba de circulação

Você não pode chamar uma casa aconchegante se estiver frio nela

E não importa o tipo de mobiliário, decoração ou aparência geral da casa. Tudo começa com o calor, e é impossível sem a criação de um sistema de aquecimento.

Não basta comprar uma unidade de aquecimento "chique" e radiadores modernos e caros - primeiro você precisa pensar e planejar em detalhes um sistema que mantenha a temperatura ideal na sala

E não importa se isso se refere a uma casa onde as pessoas vivem constantemente, ou se é uma grande casa de campo, uma pequena cabana. Sem calor, não haverá espaço vital e não será confortável estar nele.

Para obter um bom resultado, você precisa entender o que e como fazer, quais são as nuances do sistema de aquecimento e como elas afetarão a qualidade do aquecimento.

Ao instalar um sistema de aquecimento individual, é necessário fornecer todos os detalhes possíveis de sua operação. Deve se parecer com um único organismo equilibrado que requer um mínimo de intervenção humana. Não há pequenos detalhes aqui - o parâmetro de cada dispositivo é importante. Pode ser a potência da caldeira ou o diâmetro e o tipo de tubulação, o tipo e o diagrama de conexão dos dispositivos de aquecimento.

Hoje, nenhum sistema de aquecimento moderno pode prescindir de uma bomba de circulação.

Dois parâmetros para escolher este dispositivo:

• Q é a vazão do refrigerante por 60 minutos, expressa em metros cúbicos.
• H é um indicador de pressão, que é expresso em metros.

Muitos artigos técnicos e documentos regulatórios, bem como fabricantes de instrumentos, usam a designação Q.

Maneiras fáceis de calcular a carga de calor

Qualquer cálculo da carga térmica é necessário para otimizar os parâmetros do sistema de aquecimento ou melhorar as características de isolamento térmico da casa. Após a sua implementação, são selecionados certos métodos de regulação da carga de aquecimento do aquecimento. Considere métodos não intensivos em mão de obra para calcular este parâmetro do sistema de aquecimento.

A dependência da potência de aquecimento na área

Tabela de fatores de correção para várias zonas climáticas da Rússia

Para uma casa com tamanhos padrão de cômodos, pé direito e bom isolamento térmico, pode ser aplicada uma relação conhecida entre área do cômodo e saída de calor necessária. Neste caso, será necessário 1 kW de calor por 10 m². Ao resultado obtido, você precisa aplicar um fator de correção dependendo da zona climática.

Vamos supor que a casa esteja localizada na região de Moscou. Sua área total é de 150 m². Neste caso, a carga horária de calor no aquecimento será igual a:

A principal desvantagem deste método é o grande erro. O cálculo não leva em consideração as mudanças nos fatores climáticos, bem como as características do edifício - resistência à transferência de calor de paredes e janelas. Portanto, não é recomendado usá-lo na prática.

Cálculo ampliado da carga térmica do edifício

O cálculo ampliado da carga de aquecimento é caracterizado por resultados mais precisos. Inicialmente, era utilizado para pré-calcular este parâmetro quando era impossível determinar as características exatas do edifício. A fórmula geral para determinar a carga de calor para aquecimento é apresentada abaixo:

Onde q° é a característica térmica específica da estrutura. Os valores devem ser retirados da tabela correspondente e - o fator de correção mencionado acima, Vn - o volume externo do edifício, m³, Tvn e Tnro - os valores de temperatura dentro da casa e na a rua.

Tabela de características térmicas específicas dos edifícios

Suponha que seja necessário calcular a carga horária máxima de aquecimento em uma casa com volume externo de 480 m³ (área 160 m², casa de dois andares). Neste caso, a característica térmica será igual a 0,49 W/m³*C. Fator de correção a = 1 (para a região de Moscou). A temperatura ideal dentro da habitação (Tvn) deve ser + 22 ° C. A temperatura exterior será de -15°C. Usamos a fórmula para calcular a carga horária de aquecimento:

Comparado com o cálculo anterior, o valor resultante é menor. No entanto, leva em consideração fatores importantes - a temperatura dentro da sala, na rua, o volume total do edifício. Cálculos semelhantes podem ser feitos para cada quarto. O método de cálculo da carga de aquecimento de acordo com indicadores agregados permite determinar a potência ideal para cada radiador em uma determinada sala. Para um cálculo mais preciso, você precisa conhecer os valores médios de temperatura para uma determinada região.

Este método de cálculo pode ser usado para calcular a carga horária de calor para aquecimento. Mas os resultados obtidos não fornecerão o valor idealmente preciso da perda de calor do edifício.

Consideramos o consumo de calor por quadratura

Para uma estimativa aproximada da carga de aquecimento, geralmente é usado o cálculo térmico mais simples: a área do edifício é tomada de acordo com a medição externa e multiplicada por 100 W. Assim, o consumo de calor de uma casa de campo de 100 m² será de 10.000 W ou 10 kW. O resultado permite que você escolha uma caldeira com um fator de segurança de 1,2 a 1,3; nesse caso, a potência da unidade é considerada de 12,5 kW.

Propomos realizar cálculos mais precisos, levando em consideração a localização dos cômodos, o número de janelas e a região do edifício. Assim, com uma altura de teto de até 3 m, recomenda-se usar a seguinte fórmula:

O cálculo é realizado para cada sala separadamente, depois os resultados são resumidos e multiplicados pelo coeficiente regional. Explicação das designações das fórmulas:

• Q é o valor de carga desejado, W;
• Spom - o quadrado da sala, m²;
• q - indicador de características térmicas específicas, relacionadas à área da sala, W/m²;
• k é um coeficiente que leva em consideração o clima na área de residência.

Em um cálculo aproximado para a quadratura total, o indicador q \u003d 100 W / m². Esta abordagem não leva em consideração a localização das salas e o número diferente de aberturas de luz. O corredor dentro da casa perderá muito menos calor do que o quarto de canto com janelas da mesma área. Propomos tomar o valor da característica térmica específica q da seguinte forma:

• para divisões com uma parede exterior e uma janela (ou porta) q = 100 W/m²;
• quartos de canto com uma abertura de luz - 120 W / m²;
• o mesmo, com duas janelas - 130 W / m².

Como escolher o valor q certo é claramente mostrado na planta do edifício. Para o nosso exemplo, o cálculo fica assim:

Q \u003d (15,75 x 130 + 21 x 120 + 5 x 100 + 7 x 100 + 6 x 100 + 15,75 x 130 + 21 x 120) x 1 \u003d 10935 W ≈ 11 kW.

Como você pode ver, os cálculos refinados deram um resultado diferente - na verdade, 1 kW de energia térmica será gasto no aquecimento de uma casa específica de 100 m² a mais. A figura tem em conta o consumo de calor para aquecimento do ar exterior que entra na habitação através de aberturas e paredes (infiltração).

Cálculos gerais

É necessário determinar a capacidade total de aquecimento para que a potência da caldeira de aquecimento seja suficiente para o aquecimento de alta qualidade de todas as salas. Exceder o volume permitido pode levar a um maior desgaste do aquecedor, bem como a um consumo de energia significativo.

A quantidade necessária de meio de aquecimento é calculada de acordo com a seguinte fórmula: Volume total = V caldeira + V radiadores + V tubos + V tanque de expansão

Caldeira

O cálculo da potência da unidade de aquecimento permite determinar o indicador de capacidade da caldeira. Para fazer isso, basta tomar como base a proporção em que 1 kW de energia térmica é suficiente para aquecer efetivamente 10 m2 de espaço vital. Esta relação é válida na presença de tetos, cuja altura não é superior a 3 metros.

Assim que o indicador de potência da caldeira for conhecido, basta encontrar uma unidade adequada em uma loja especializada. Cada fabricante indica o volume de equipamentos nos dados do passaporte.

Portanto, se o cálculo de potência correto for realizado, não haverá problemas para determinar o volume necessário.

Para determinar o volume suficiente de água nas tubulações, é necessário calcular a seção transversal da tubulação de acordo com a fórmula - S = π × R2, onde:

• S - seção transversal;
• π é uma constante constante igual a 3,14;
• R é o raio interno dos tubos.

Tendo calculado o valor da área da seção transversal dos tubos, basta multiplicá-lo pelo comprimento total de toda a tubulação no sistema de aquecimento.

Tanque de expansão

É possível determinar qual a capacidade que o tanque de expansão deve ter, tendo dados sobre o coeficiente de expansão térmica do refrigerante. Para água, este indicador é 0,034 quando aquecido a 85°C.

Ao realizar o cálculo, basta usar a fórmula: V-tank \u003d (V syst × K) / D, onde:

• V-tank - o volume necessário do tanque de expansão;
• V-syst - o volume total de líquido nos elementos restantes do sistema de aquecimento;
• K é o coeficiente de expansão;
• D - a eficiência do tanque de expansão (indicado na documentação técnica).

Atualmente, existe uma grande variedade de tipos individuais de radiadores para sistemas de aquecimento. Além das diferenças funcionais, todos eles têm alturas diferentes.

Para calcular o volume de fluido de trabalho em radiadores, você deve primeiro calcular seu número. Em seguida, multiplique esse valor pelo volume de uma seção.

Você pode descobrir o volume de um radiador usando os dados da ficha técnica do produto. Na ausência de tais informações, você pode navegar de acordo com os parâmetros médios:

• ferro fundido - 1,5 litros por seção;
• bimetálico - 0,2-0,3 l por seção;
• alumínio - 0,4 l por seção.

O exemplo a seguir ajudará você a entender como calcular corretamente o valor. Digamos que existam 5 radiadores feitos de alumínio. Cada elemento de aquecimento contém 6 seções. Fazemos o cálculo: 5 × 6 × 0,4 \u003d 12 litros.

Como você pode ver, o cálculo da capacidade de aquecimento se resume ao cálculo do valor total dos quatro elementos acima.

Nem todos podem determinar a capacidade necessária do fluido de trabalho no sistema com precisão matemática. Portanto, não querendo realizar o cálculo, alguns usuários agem da seguinte forma. Para começar, o sistema é preenchido em cerca de 90%, após o que o desempenho é verificado. Em seguida, sangre o ar acumulado e continue enchendo.

Durante a operação do sistema de aquecimento, ocorre uma diminuição natural no nível do refrigerante como resultado de processos de convecção. Neste caso, há perda de potência e produtividade da caldeira. Isso implica a necessidade de um tanque de reserva com fluido de trabalho, de onde será possível monitorar a perda de refrigerante e, se necessário, reabastecê-lo.