Cálculo hidráulico del sistema de calefacción con fórmulas y ejemplos.

Parámetros dinámicos del refrigerante.

Pasamos a la siguiente etapa de cálculos: análisis del consumo de refrigerante. En la mayoría de los casos, el sistema de calefacción del apartamento difiere de otros sistemas; esto se debe a la cantidad de paneles de calefacción y la longitud de la tubería. La presión se utiliza como una "fuerza impulsora" adicional para el flujo vertical a través del sistema.

En casas privadas de una y varias plantas, edificios de apartamentos de paneles antiguos, se utilizan sistemas de calefacción de alta presión, lo que permite transportar la sustancia que libera calor a todas las secciones del sistema de calefacción ramificado de varios anillos y elevar el agua a toda la altura. (hasta el piso 14) del edificio.

Por el contrario, un apartamento normal de 2 o 3 habitaciones con calefacción autónoma no tiene tal variedad de anillos y ramas del sistema, no incluye más de tres circuitos.

Esto significa que el transporte del refrigerante se produce mediante el proceso natural del flujo de agua. Pero también es posible utilizar bombas de circulación, la calefacción la proporciona una caldera de gas/eléctrica.

Recomendamos utilizar una bomba de circulación para calentar espacios de más de 100 m2. Puede montar la bomba tanto antes como después de la caldera, pero generalmente se coloca en el "retorno": menor temperatura del portador, menos ventilación, mayor vida útil de la bomba

Los especialistas en el campo del diseño e instalación de sistemas de calefacción definen dos enfoques principales en términos de cálculo del volumen de refrigerante:

1. Según la capacidad real del sistema. Se suman todos los volúmenes de cavidades sin excepción, donde fluirá el flujo de agua caliente: la suma de secciones individuales de tuberías, secciones de radiadores, etc. Pero esta es una opción bastante laboriosa.
2. Potencia de caldera. Aquí, las opiniones de los expertos diferían mucho, algunos dicen 10, otros 15 litros por unidad de potencia de la caldera.

Desde un punto de vista pragmático, se debe tener en cuenta el hecho de que probablemente el sistema de calefacción no solo suministrará agua caliente para la habitación, sino que también calentará agua para la bañera/ducha, el lavabo, el fregadero y la secadora, y tal vez para un hidromasaje. o jacuzzi. Esta opción es más rápida.

Por ello, en este caso, recomendamos configurar 13,5 litros por unidad de potencia. Multiplicando este número por la potencia de la caldera (8,08 kW), obtenemos el volumen estimado de masa de agua: 109,08 litros.

La velocidad del refrigerante calculada en el sistema es exactamente el parámetro que le permite seleccionar un diámetro de tubería específico para el sistema de calefacción.

Se calcula mediante la siguiente fórmula:

V = (0.86 * W * k) / t-to,

dónde:

• W - potencia de la caldera;
• t es la temperatura del agua suministrada;
• to es la temperatura del agua en el circuito de retorno;
• k - eficiencia de la caldera (0,95 para una caldera de gas).

Sustituyendo los datos calculados en la fórmula, tenemos: (0.86 * 8080 * 0.95) / 80-60 \u003d 6601.36 / 20 \u003d 330 kg / h. Por lo tanto, en una hora, 330 litros de refrigerante (agua) se mueven en el sistema y la capacidad del sistema es de aproximadamente 110 litros.

Cálculo térmico del calentamiento: procedimiento general

El cálculo térmico clásico de un sistema de calefacción es un documento técnico resumido que incluye los métodos de cálculo estándar necesarios paso a paso.

Pero antes de estudiar estos cálculos de los parámetros principales, debe decidir el concepto del sistema de calefacción en sí.

El sistema de calefacción se caracteriza por el suministro forzado y la extracción involuntaria de calor en la habitación.

Las principales tareas de cálculo y diseño de un sistema de calefacción:

• determinar de manera más confiable las pérdidas de calor;
• determinar la cantidad y condiciones para el uso del refrigerante;
• seleccionar los elementos de generación, movimiento y transferencia de calor con la mayor precisión posible.

Al construir un sistema de calefacción, es necesario recopilar inicialmente varios datos sobre la habitación/edificio donde se utilizará el sistema de calefacción. Después de realizar el cálculo de los parámetros térmicos del sistema, analice los resultados de las operaciones aritméticas.

En función de los datos obtenidos, los componentes del sistema de calefacción se seleccionan con la posterior compra, instalación y puesta en marcha.

La calefacción es un sistema de varios componentes para garantizar el régimen de temperatura aprobado en una habitación/edificio. Es una parte separada del complejo de comunicaciones de un edificio residencial moderno.

Cabe destacar que el método de cálculo térmico indicado permite calcular con precisión una gran cantidad de cantidades que describen específicamente el futuro sistema de calefacción.

Como resultado del cálculo térmico, se dispondrá de la siguiente información:

• número de pérdidas de calor, potencia de la caldera;
• el número y tipo de radiadores térmicos para cada habitación por separado;
• características hidráulicas de la tubería;
• volumen, velocidad del portador de calor, potencia de la bomba de calor.

El cálculo térmico no es un esquema teórico, sino resultados bastante precisos y razonables, que se recomienda utilizar en la práctica al seleccionar los componentes de un sistema de calefacción.

Reseña del programa

Para la comodidad de los cálculos, se utilizan programas de aficionados y profesionales para el cálculo de la hidráulica.

El más popular es Excel.

Puede utilizar el cálculo en línea en Excel Online, CombiMix 1.0 o la calculadora hidráulica en línea. El programa estacionario se selecciona teniendo en cuenta los requisitos del proyecto.

La principal dificultad para trabajar con tales programas es la ignorancia de los conceptos básicos de hidráulica. En algunos de ellos, no hay decodificación de fórmulas, no se consideran las características de ramificación de tuberías y el cálculo de resistencias en circuitos complejos.

• HERZ C. O. 3.5 - realiza un cálculo según el método de pérdidas de presión lineales específicas.
• DanfossCO y OvertopCO pueden contar sistemas de circulación natural.
• "Flujo" (Flujo): le permite aplicar el método de cálculo con una diferencia de temperatura variable (deslizante) a lo largo de los elevadores.

Debe especificar los parámetros de entrada de datos para la temperatura: Kelvin/Celsius.

¿Qué se incluye en el cálculo?

Antes de comenzar los cálculos, debe realizar una serie de gráficos

acciones de esquí (a menudo se usa un programa especial para esto).El cálculo hidráulico implica determinar el indicador de balance de calor de la habitación en la que se lleva a cabo el proceso de calentamiento.

Para el cálculo del sistema se considera el circuito de calefacción más largo, incluyendo el mayor número de aparatos, griferías, válvulas de control y cierre y la mayor caída de presión en altura. Las siguientes cantidades están incluidas en el cálculo:

• material de tubería;
• la longitud total de todas las secciones de la tubería;
• diámetro de la tubería;
• curvas de tuberías;
• resistencia de accesorios, accesorios y dispositivos de calefacción;
• la presencia de derivaciones;
• fluidez del refrigerante.

Para tener en cuenta todos estos parámetros, existen programas informáticos especializados, como NTP Truboprovod, Oventrop CO, HERZ S.O. versión 3.5. o muchos de sus análogos, facilitando los cálculos a los especialistas.

Contienen los datos de referencia necesarios para cada elemento del sistema de suministro de calor y le permiten automatizar el cálculo en sí. Sin embargo, el usuario tendrá que hacer la mayor parte del trabajo, determinar los puntos clave e ingresar todos los datos para el cálculo y las características del esquema de tubería. Para mayor comodidad, es recomendable completar gradualmente un formulario creado previamente en MS Excel.

Hacer los cálculos correctos en términos de vencer la resistencia es lo que lleva más tiempo, pero neo

Un paso necesario en el diseño de sistemas de calefacción de tipo agua.

Determinación de pérdidas de carga en tuberías

La resistencia a la pérdida de presión en el circuito por el que circula el refrigerante se determina como su valor total para todos los componentes individuales. Estos últimos incluyen:

• pérdidas en el circuito primario, indicadas como ∆Plk;
• costos locales del portador de calor (∆Plm);
• caída de presión en zonas especiales, denominadas “generadores de calor” bajo la designación ∆Ptg;
• pérdidas dentro del sistema de intercambio de calor incorporado ∆Pto.

Luego de sumar estos valores, se obtiene el indicador deseado, el cual caracteriza la resistencia hidráulica total del sistema ∆Pco.

Además de este método generalizado, existen otras formas de determinar la pérdida de carga en tuberías de polipropileno. Uno de ellos se basa en una comparación de dos indicadores vinculados al principio y al final de la tubería. En este caso, la pérdida de presión se puede calcular simplemente restando sus valores inicial y final, determinados por dos manómetros.

Otra opción para calcular el indicador deseado se basa en el uso de una fórmula más compleja que tiene en cuenta todos los factores que afectan las características del flujo de calor. La relación que se proporciona a continuación tiene en cuenta principalmente la pérdida de carga de líquido debido a la gran longitud de la tubería.

• h es la pérdida de carga del líquido, medida en metros en el caso de estudio.
• λ es el coeficiente de resistencia hidráulica (o fricción), determinado por otros métodos de cálculo.
• L es la longitud total de la tubería atendida, que se mide en metros lineales.
• D es el tamaño interno de la tubería, que determina el volumen del flujo de refrigerante.
• V es el caudal de fluido, medido en unidades estándar (metro por segundo).
• El símbolo g es la aceleración de caída libre, que es 9,81 m/s2.

La pérdida de presión se produce debido a la fricción del fluido en la superficie interna de las tuberías.

De gran interés son las pérdidas provocadas por el elevado coeficiente de rozamiento hidráulico. Depende de la rugosidad de las superficies internas de las tuberías.Las proporciones utilizadas en este caso son válidas solo para piezas en bruto tubulares de forma redonda estándar. La fórmula final para encontrarlos se ve así:

• V - la velocidad de movimiento de las masas de agua, medida en metros / segundo.
• D - diámetro interior, que determina el espacio libre para el movimiento del refrigerante.
• El coeficiente en el denominador indica la viscosidad cinemática del líquido.

El último indicador se refiere a valores constantes y se encuentra de acuerdo con tablas especiales publicadas en grandes cantidades en Internet.

El procedimiento para calcular los parámetros hidráulicos de calefacción.

Calefacción en el plan de la casa.

En la primera etapa de cálculo de los parámetros del sistema de calefacción, se debe elaborar un diagrama preliminar que indique la ubicación de todos los componentes. Por lo tanto, se determina la longitud total de la red, se calcula el número de radiadores, el volumen de agua y las características de los dispositivos de calefacción.

¿Cómo hacer un cálculo hidráulico de calefacción sin experiencia en tales cálculos? Debe recordarse que para el suministro de calor autónomo es importante elegir el diámetro de tubería correcto. Es a partir de esta etapa que deben comenzar los cálculos.

Determinación del diámetro óptimo de la tubería

Tipos de tuberías para calefacción.

El cálculo hidráulico más simplificado del sistema de calefacción incluye solo el cálculo de la sección transversal de las tuberías. A menudo, al diseñar pequeños sistemas, lo hacen sin él. Para hacer esto, tome los siguientes parámetros de diámetros de tubería, según el tipo de suministro de calor:

• Esquema abierto con circulación gravitacional. Tubos con un diámetro de 30 a 40 mm. Una sección transversal más grande es necesaria para reducir las pérdidas debidas a la fricción del agua en la superficie interior de la tubería principal;
• Sistema cerrado con circulación forzada. La sección transversal de las tuberías varía de 8 a 24 mm. Cuanto menor sea, mayor será la presión en el sistema y, en consecuencia, el volumen total de refrigerante disminuirá. Pero al mismo tiempo, las pérdidas hidráulicas aumentarán.

Si existe un programa especializado para el cálculo hidráulico del sistema de calefacción, basta con completar los datos sobre las características técnicas de la caldera y transferir el esquema de calefacción. El paquete de software determinará el diámetro óptimo de la tubería.

Tabla para selección de diámetro interno de tuberías.

Los datos recibidos se pueden comprobar de forma independiente. El procedimiento para realizar un cálculo hidráulico de un sistema de calefacción de dos tubos manualmente al calcular el diámetro de las tuberías es calcular los siguientes parámetros:

• V es la velocidad del movimiento del agua. Debe estar en el rango de 0,3 a 0,6 m/s. Determinado por el desempeño de los equipos de bombeo;
• Q es el flujo de calor. Esta es la proporción de la cantidad de calor que pasa durante un cierto período de tiempo: 1 segundo;
• G - flujo de agua. Medido en kg/hora. Depende directamente del diámetro de la tubería.

En el futuro, para realizar un cálculo hidráulico de los sistemas de calentamiento de agua, deberá averiguar el volumen total de la habitación calentada - m³. Supongamos que este valor para una habitación es de 50 m³. Conociendo la potencia de la caldera de calefacción (24 kW), calculamos el flujo de calor final:

Q=50/24=2.083kW

tabla de consumo de agua en función del diámetro de la tubería

Luego, para seleccionar el diámetro óptimo de la tubería, debe usar los datos de la tabla compilados al realizar un cálculo hidráulico del sistema de calefacción en Excel.

En este caso, el diámetro interior óptimo de la tubería en un tramo particular del sistema será de 10 mm.

En el futuro, para realizar un ejemplo de cálculo hidráulico de un sistema de calefacción, puede averiguar el flujo de agua aproximado, que silbará a partir del diámetro de la tubería.

Contabilización de la resistencia local en el tronco.

Ejemplo de calculo hidraulico de calefaccion

Un paso igualmente importante es el cálculo de la resistencia hidráulica del sistema de calefacción en cada tramo de la carretera. Para hacer esto, todo el esquema de suministro de calor se divide condicionalmente en varias zonas. Lo mejor es hacer los cálculos para cada habitación de la casa.

Se necesitarán las siguientes cantidades como datos iniciales para ingresar al programa para el cálculo hidráulico del sistema de calefacción:

• La longitud de la tubería en el sitio, lm;
• Diámetro de la línea. El orden de cálculo se describe arriba;
• Caudal requerido. También depende del diámetro de la tubería y de la potencia de la bomba de circulación;
• Datos de referencia específicos para cada tipo de material de fabricación: coeficiente de fricción (λ), pérdidas por fricción (ΔР);
• La densidad del agua a una temperatura de +80°C será de 971,8 kg/m³.

Conociendo estos datos, es posible realizar un cálculo hidráulico simplificado del sistema de calefacción. El resultado de tales cálculos se puede ver en la tabla. Al realizar este trabajo, debe recordarse que cuanto menor sea el área de calentamiento seleccionada, más precisos serán los datos de los parámetros generales del sistema. Dado que será difícil realizar un cálculo hidráulico del suministro de calor la primera vez, se recomienda realizar una serie de cálculos para un determinado intervalo de tubería. Es deseable que contenga la menor cantidad posible de dispositivos adicionales: radiadores, válvulas, etc.

Condiciones iniciales del ejemplo

Para una explicación más concreta de todos los detalles del error de cálculo hidráulico, tomemos un ejemplo específico de una vivienda ordinaria.Tenemos un apartamento clásico de 2 habitaciones en una casa de paneles con un área total de 65,54 m2, que incluye dos habitaciones, una cocina, un baño y un baño separados, un corredor doble, un balcón doble.

Después de la puesta en marcha, recibimos la siguiente información sobre la preparación del apartamento. El apartamento descrito incluye paredes de estructuras monolíticas de hormigón armado tratadas con masilla y tierra, ventanas de perfil con vidrios de dos cámaras, puertas interiores poliestireno-prensadas y baldosas de cerámica en el piso de los baños.

Un típico edificio de paneles de 9 pisos con cuatro entradas. Hay 3 apartamentos en cada piso: un apartamento de 2 habitaciones y dos apartamentos de 3 habitaciones. El apartamento está ubicado en el quinto piso.

Además, la vivienda presentada ya está equipada con cableado de cobre, distribuidores y un escudo separado, estufa de gas, baño, lavabo, taza del inodoro, calentador de toallas, fregadero.

Y lo más importante, ya hay radiadores de calefacción de aluminio en salón, baño y cocina. Queda abierta la cuestión de las tuberías y la caldera.

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Cálculo de la hidráulica de los canales de calefacción.

El cálculo hidráulico del sistema de calefacción generalmente se reduce a la selección de los diámetros de las tuberías colocadas en secciones separadas de la red. Cuando se lleva a cabo, se deben tener en cuenta los siguientes factores:

• el valor de presión y sus caídas en la tubería a una tasa de circulación de refrigerante dada;
• su gasto estimado;
• tamaños típicos de productos tubulares usados.

A la hora de calcular el primero de estos parámetros, es importante tener en cuenta la potencia del equipo de bombeo. Debería ser suficiente para vencer la resistencia hidráulica de los circuitos de calefacción. En este caso, la longitud total de las tuberías de polipropileno tiene una importancia decisiva, con un incremento en el que aumenta la resistencia hidráulica total del conjunto de los sistemas.

En este caso, la longitud total de las tuberías de polipropileno tiene una importancia decisiva, con un incremento en el que aumenta la resistencia hidráulica total del conjunto de los sistemas.

Sobre la base de los resultados del cálculo, se determinan los indicadores necesarios para la posterior instalación del sistema de calefacción y correspondientes a los requisitos de las normas vigentes.

En este caso, la longitud total de las tuberías de polipropileno tiene una importancia decisiva, con un incremento en el que aumenta la resistencia hidráulica total del conjunto de los sistemas. Sobre la base de los resultados del cálculo, se determinan los indicadores necesarios para la posterior instalación del sistema de calefacción y correspondientes a los requisitos de las normas vigentes.

Número de velocidades de la bomba

Por su diseño, la bomba de circulación es un motor eléctrico conectado mecánicamente al eje del impulsor, cuyas paletas empujan el líquido calentado fuera de la cámara de trabajo hacia la línea del circuito de calefacción.

Dependiendo del grado de contacto con el refrigerante, las bombas se dividen en dispositivos de rotor húmedo y seco. En el primero, solo la parte inferior del impulsor está sumergida en agua, mientras que en el segundo pasa todo el flujo a través de sí mismo.

Los modelos con rotor seco tienen un mayor coeficiente de rendimiento (COP), pero crean una serie de inconvenientes debido al ruido durante la operación. Sus homólogos con rotor húmedo son más cómodos de usar, pero tienen un rendimiento inferior.

Las bombas de circulación modernas pueden funcionar en dos o tres modos de velocidad, manteniendo diferentes presiones en el sistema de calefacción. El uso de esta opción le permite calentar rápidamente la habitación a la máxima velocidad y luego seleccionar el modo de funcionamiento óptimo y reducir el consumo de energía del dispositivo hasta en un 50%.

El cambio de velocidades se realiza mediante una palanca especial montada en la carcasa de la bomba. Algunos modelos tienen un sistema de control automático que cambia la velocidad del motor de acuerdo con la temperatura del aire en la habitación calentada.

Pasos de cálculo

Es necesario calcular los parámetros de calefacción de una casa en varias etapas:

• cálculo de la pérdida de calor en el hogar;
• selección del régimen de temperatura;
• selección de radiadores de calefacción por potencia;
• cálculo hidráulico del sistema;
• selección de calderas.

La tabla lo ayudará a comprender qué tipo de potencia de radiador necesita para su habitación.

Cálculo de pérdidas de calor

La parte termotécnica del cálculo se realiza sobre la base de los siguientes datos iniciales:

• conductividad térmica específica de todos los materiales utilizados en la construcción de una casa privada;
• dimensiones geométricas de todos los elementos del edificio.

La carga de calor en el sistema de calefacción en este caso está determinada por la fórmula:
Mk \u003d 1.2 x Tp, donde

Tp - pérdida total de calor del edificio;

Mk - potencia de la caldera;

1.2 - factor de seguridad (20%).

Para edificios individuales, la calefacción se puede calcular utilizando un método simplificado: el área total de las instalaciones (incluidos los pasillos y otras instalaciones no residenciales) se multiplica por la potencia climática específica y el producto resultante se divide por 10.

El valor de la potencia climática específica depende del sitio de construcción y es igual a:

• para las regiones centrales de Rusia - 1,2 - 1,5 kW;
• para el sur del país - 0,7 - 0,9 kW;
• para el norte - 1.5 - 2.0 kW.

Una técnica simplificada le permite calcular el calentamiento sin recurrir a la costosa ayuda de las organizaciones de diseño.

Condiciones de temperatura y selección de radiadores.

El modo se determina en función de la temperatura del refrigerante (la mayoría de las veces es agua) a la salida de la caldera de calefacción, el agua que regresa a la caldera y la temperatura del aire dentro de las instalaciones.

El modo óptimo, según los estándares europeos, es el ratio 75/65/20.

Para seleccionar radiadores de calefacción antes de la instalación, primero debe calcular el volumen de cada habitación. Para cada región de nuestro país se ha establecido la cantidad requerida de energía térmica por metro cúbico de espacio. Por ejemplo, para la parte europea del país, esta cifra es de 40 vatios.

Para determinar la cantidad de calor para una habitación en particular, es necesario multiplicar su valor específico por la capacidad cúbica y aumentar el resultado en un 20% (multiplicar por 1,2).Según la cifra obtenida, se calcula el número requerido de calentadores. El fabricante indica su potencia.

Por ejemplo, cada aleta de un radiador de aluminio estándar tiene una potencia de 150 W (a una temperatura del refrigerante de 70 °C). Para determinar la cantidad requerida de radiadores, es necesario dividir la energía térmica requerida por la potencia de un elemento calefactor.

Cálculo hidráulico

Existen programas especiales para el cálculo hidráulico.

Una de las etapas costosas de la construcción es la instalación de la tubería. Se necesita un cálculo hidráulico del sistema de calefacción de una casa privada para determinar los diámetros de las tuberías, el volumen del tanque de expansión y la selección correcta de la bomba de circulación. El resultado del cálculo hidráulico son los siguientes parámetros:

• Consumo de portador de calor en su conjunto;
• Pérdida de presión del portador de calor en el sistema;
• Pérdida de presión de la bomba (caldera) a cada calentador.

¿Cómo determinar el caudal del refrigerante? Para hacer esto, es necesario multiplicar su capacidad calorífica específica (para el agua, esta cifra es 4.19 kJ / kg * grado C) y la diferencia de temperatura en la salida y la entrada, luego divida la potencia total del sistema de calefacción por el resultado.

El diámetro de la tubería se selecciona en función de la siguiente condición: la velocidad del agua en la tubería no debe exceder los 1,5 m/s. De lo contrario, el sistema hará ruido. Pero también hay un límite de velocidad inferior: 0,25 m / s. La instalación de la tubería requiere la evaluación de estos parámetros.

Si se descuida esta condición, es posible que se aireen las tuberías.Con secciones correctamente seleccionadas, una bomba de circulación integrada en la caldera es suficiente para el funcionamiento del sistema de calefacción.

La pérdida de carga para cada sección se calcula como el producto de la pérdida por fricción específica (especificada por el fabricante de la tubería) y la longitud de la sección de la tubería. En las especificaciones de fábrica, también se indican para cada accesorio.

Selección de calderas y algo de economía.

La caldera se selecciona según el grado de disponibilidad de un tipo particular de combustible. Si el gas está conectado a la casa, no tiene sentido comprar combustible sólido o electricidad. Si necesita la organización del suministro de agua caliente, entonces la caldera no se elige de acuerdo con la potencia de calefacción: en tales casos, se elige la instalación de dispositivos de dos circuitos con una potencia de al menos 23 kW. Con menor productividad, proporcionarán sólo un punto de toma de agua.

Ejemplo de sistema hidráulico de calefacción

Y ahora veamos un ejemplo de cómo realizar un cálculo hidráulico de un sistema de calefacción. Para hacer esto, tomamos esa sección de la línea principal en la que se observan pérdidas de calor relativamente estables. Es característico que el diámetro de la tubería no cambie.

Para determinar dicho sitio, debemos basarnos en información sobre el balance de calor en el edificio donde se ubicará el sistema en sí. Recuerde que dichas secciones deben numerarse a partir del generador de calor. En cuanto a los nodos que se ubicarán en el sitio de suministro, deberán estar firmados en mayúsculas.

Si no hay tales nodos en la carretera, solo los marcamos con pequeños trazos. Para los puntos nodales (estarán ubicados en secciones de ramales), usamos números arábigos.Si se utiliza un sistema de calefacción horizontal, el número en cada punto indicará el número del piso. Los nodos para recolectar el flujo también deben marcarse con pequeños trazos. Tenga en cuenta que cada uno de estos números debe constar necesariamente de dos dígitos: uno para el comienzo de la sección, el segundo, por lo tanto, para su final.

Tabla de resistencia

¡Información importante! Si se calcula un sistema de tipo vertical, todas las contrahuellas también deben marcarse con números arábigos e ir estrictamente en el sentido de las agujas del reloj.

Haga un plan de estimación detallado con anticipación para que sea más conveniente determinar la longitud total de la carretera. La precisión de la estimación no es solo una palabra, ¡la precisión debe mantenerse hasta diez centímetros!

Cálculos precisos de carga de calor

Valor de conductividad térmica y resistencia a la transferencia de calor para materiales de construcción.

Pero aún así, este cálculo de la carga de calor óptima en el calentamiento no brinda la precisión de cálculo requerida. No tiene en cuenta el parámetro más importante: las características del edificio. El principal es la resistencia a la transferencia de calor del material para la fabricación de elementos individuales de la casa: paredes, ventanas, techo y piso. Determinan el grado de conservación de la energía térmica recibida del portador de calor del sistema de calefacción.

¿Qué es la resistencia a la transferencia de calor (R)? Este es el recíproco de la conductividad térmica (λ), la capacidad de la estructura del material para transferir energía térmica. Aquellos. cuanto mayor sea el valor de la conductividad térmica, mayor será la pérdida de calor. Este valor no se puede utilizar para calcular la carga de calefacción anual, ya que no tiene en cuenta el espesor del material (d). Por lo tanto, los expertos utilizan el parámetro de resistencia a la transferencia de calor, que se calcula mediante la siguiente fórmula:

Cálculo para paredes y ventanas.

Resistencia a la transferencia de calor de las paredes de edificios residenciales

Hay valores normalizados de resistencia a la transferencia de calor de las paredes, que dependen directamente de la región donde se encuentra la casa.

En contraste con el cálculo ampliado de la carga de calefacción, primero debe calcular la resistencia a la transferencia de calor para las paredes externas, las ventanas, el piso del primer piso y el ático. Tomemos como base las siguientes características de la casa:

• Superficie de la pared - 280 m². Incluye ventanas - 40 m²;
• El material de la pared es ladrillo macizo (λ=0,56). El grosor de las paredes exteriores es de 0,36 M. En base a esto, calculamos la resistencia de transmisión de TV: R \u003d 0,36 / 0,56 \u003d 0,64 m² * C / W;
• Para mejorar las propiedades de aislamiento térmico, se instaló un aislamiento externo: espuma de poliestireno de 100 mm de espesor. Para él λ=0.036. En consecuencia R \u003d 0.1 / 0.036 \u003d 2.72 m² * C / W;
• El valor general de R para paredes exteriores es 0,64 + 2,72 = 3,36, que es un muy buen indicador del aislamiento térmico de la casa;
• Resistencia a la transferencia de calor de las ventanas: 0,75 m² * C / W (ventana de doble acristalamiento con relleno de argón).

De hecho, las pérdidas de calor a través de las paredes serán:

(1/3.36)*240+(1/0.75)*40= 124 W a 1°C de diferencia de temperatura

Tomamos los indicadores de temperatura de la misma manera que para el cálculo ampliado de la carga de calefacción + 22 ° С en el interior y -15 ° С en el exterior. El cálculo adicional debe realizarse de acuerdo con la siguiente fórmula:

Cálculo de ventilación

Luego debe calcular las pérdidas a través de la ventilación. El volumen total de aire en el edificio es de 480 m³. Al mismo tiempo, su densidad es aproximadamente igual a 1,24 kg/m³. Aquellos. su masa es de 595 kg. En promedio, el aire se renueva cinco veces al día (24 horas). En este caso, para calcular la carga horaria máxima para calefacción, debe calcular la pérdida de calor para ventilación:

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

Resumiendo todos los indicadores obtenidos, puede encontrar la pérdida total de calor de la casa:

De esta manera, se determina la carga de calefacción máxima exacta. El valor resultante depende directamente de la temperatura exterior. Por lo tanto, para calcular la carga anual del sistema de calefacción, es necesario tener en cuenta los cambios en las condiciones climáticas. Si la temperatura media durante la temporada de calefacción es de -7 °C, la carga total de calefacción será igual a:

(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(días de temporada de calefacción)=15843 kW

Al cambiar los valores de temperatura, puede realizar un cálculo preciso de la carga de calor para cualquier sistema de calefacción.

A los resultados obtenidos hay que sumar el valor de las pérdidas de calor por techo y suelo. Esto se puede hacer con un factor de corrección de 1,2 - 6,07 * 1,2 \u003d 7,3 kW / h.

El valor resultante indica el costo real del portador de energía durante la operación del sistema. Hay varias formas de regular la carga de calefacción de la calefacción. El más efectivo de ellos es reducir la temperatura en habitaciones donde no hay una presencia constante de residentes. Esto se puede hacer usando controladores de temperatura y sensores de temperatura instalados. Pero al mismo tiempo, se debe instalar un sistema de calefacción de dos tubos en el edificio.

Para calcular el valor exacto de la pérdida de calor, puede utilizar el programa especializado Valtec. El video muestra un ejemplo de cómo trabajar con él.

Anatoly Konevetsky, Crimea, Yalta

Anatoly Konevetsky, Crimea, Yalta

¡Querida Olga! Perdón por contactarte de nuevo.Algo según sus fórmulas me da una carga térmica impensable: 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 acuerdo con la fórmula ampliada anterior, resulta solo 0.149 Gcal / hora.No puedo entender qué pasa ¡Por favor explique!

Anatoly Konevetsky, Crimea, Yalta