Cálculo del sistema de calefacción de una casa privada: reglas y ejemplos de cálculo.

Selección de caldera

La caldera puede ser de varios tipos:

• Caldera eléctrica;
• Caldera de combustible líquido;
• Caldera de gas;
• Caldera de combustible sólido;
• Caldera combinada.

Además de los costes de combustible, será necesario realizar una revisión preventiva de la caldera al menos una vez al año. Lo mejor es llamar a un especialista para estos fines. También deberá realizar una limpieza preventiva de los filtros. Las más sencillas de operar son las calderas que funcionan con gas. También son bastante baratos de mantener y reparar. Una caldera de gas es adecuada solo en aquellas casas que tienen acceso a una red de gas.

Las calderas de esta clase se distinguen por un alto grado de seguridad.Las calderas modernas están diseñadas de tal manera que no requieren una sala especial para la sala de calderas. Las calderas modernas se caracterizan por una apariencia hermosa y pueden encajar con éxito en el interior de cualquier cocina.

Caldera de gas en la cocina.

Hasta la fecha, las calderas semiautomáticas que funcionan con combustibles sólidos son especialmente populares. Es cierto que tales calderas tienen un inconveniente, que es que una vez al día es necesario cargar combustible. Muchos fabricantes producen calderas de este tipo que están completamente automatizadas. En tales calderas, el combustible sólido se carga fuera de línea.

Sin embargo, tales calderas son un poco más problemáticas. Además del problema principal, que es que la electricidad ahora es bastante cara, también pueden sobrecargar la red. En los pueblos pequeños, se asigna un promedio de hasta 3 kW por hora por casa, pero esto no es suficiente para una caldera, y hay que tener en cuenta que la red se cargará no solo con el funcionamiento de la caldera.

caldera electrica

Para organizar el sistema de calefacción de una casa privada, también puede instalar un tipo de caldera de combustible líquido. La desventaja de tales calderas es que pueden causar críticas desde el punto de vista de la ecología y la seguridad.

Cálculo de la potencia de la caldera

Antes de calcular la calefacción de la casa, debe hacerlo calculando la potencia de la caldera. La eficiencia de todo el sistema de calefacción dependerá principalmente de la potencia de la caldera. Lo principal en este asunto es no exagerar, ya que una caldera demasiado potente consumirá más combustible del necesario. Y si la caldera es demasiado débil, no será posible calentar la casa adecuadamente y esto afectará negativamente la comodidad de la casa.

Por lo tanto, el cálculo del sistema de calefacción de una casa de campo es importante.Puede elegir una caldera de la potencia requerida si calcula simultáneamente la pérdida de calor específica del edificio durante todo el período de calefacción

Cálculo de la calefacción del hogar: la pérdida de calor específica se puede realizar mediante el siguiente método:

q_casa=Q_año/F_h

Qyear es el consumo de energía térmica durante todo el período de calefacción;

Fh es el área de la casa que se calienta;

Tabla de selección de potencia de caldera en función de la zona a calentar

Para calcular la calefacción de una casa de campo, el consumo de energía que se destinará a calentar una casa privada, debe usar la siguiente fórmula y una herramienta como una calculadora:

q_año=β_h*[Q_k-(Q_{vn b}+Q_s)*ν

β_h - este es el coeficiente para contabilizar el consumo de calor adicional por parte del sistema de calefacción.

q_{vn b} - entradas de calor de carácter doméstico, que son típicas para todo el período de calefacción.

Qk es el valor de la pérdida total de calor de la casa.

q_s - este es el flujo de calor en forma de radiación solar que ingresa a la casa a través de las ventanas.

Antes de calcular la calefacción de una casa privada, vale la pena considerar que los diferentes tipos de locales se caracterizan por diferentes condiciones de temperatura e indicadores de humedad del aire. Se presentan en la siguiente tabla:

A continuación se presenta una tabla que muestra los coeficientes de sombreado de una abertura tipo luz y la cantidad relativa de radiación solar que ingresa por las ventanas.

Si planea instalar un calentador de agua, el área de la casa será en gran medida un factor determinante. Si la casa tiene una superficie total de no más de 100 metros cuadrados. metros, entonces también es adecuado un sistema de calefacción con circulación natural. Si la casa tiene un área más grande, entonces es obligatorio un sistema de calefacción con circulación forzada.El cálculo del sistema de calefacción de la casa debe realizarse de manera precisa y correcta.

Tubería simple de sección transversal constante

Las principales relaciones de diseño para una tubería simple son: ecuación de Bernoulli, ecuación de flujo Q \u003d const y fórmulas para calcular pérdidas de presión por fricción a lo largo de la tubería y en resistencias locales.

Al aplicar la ecuación de Bernoulli en un cálculo particular, se pueden tener en cuenta las siguientes recomendaciones. Primero, debe establecer dos secciones de diseño y un plano de comparación en la figura. Se recomienda tomar como secciones:

la superficie libre del líquido en el tanque, donde la velocidad es cero, es decir V = 0;

la salida del flujo a la atmósfera, donde la presión en la sección transversal del chorro es igual a la presión ambiental, es decir pa6c = ratm o pis6 = 0;

sección en la que se establece (o se necesita determinar) la presión (lecturas de un manómetro o vacuómetro);

sección debajo del pistón, donde el exceso de presión está determinado por la carga externa.

El plano de comparación se dibuja convenientemente a través del centro de gravedad de una de las secciones calculadas, generalmente ubicada debajo (entonces las alturas geométricas de las secciones son 0).

Deje que una tubería simple de sección transversal constante se ubique arbitrariamente en el espacio (Fig. 1), tenga una longitud total l y un diámetro d, y contenga varias resistencias locales. En el tramo inicial (1-1), la altura geométrica es igual a z1 y la sobrepresión p1, y en el final (2-2), respectivamente, z2 y p2. La velocidad del flujo en estos tramos debido a la constancia del diámetro de la tubería es la misma e igual a v.

La ecuación de Bernoulli para las secciones 1-1 y 2-2, teniendo en cuenta , se verá como:

o

,

suma de coeficientes de resistencias locales.

Para comodidad de los cálculos, introducimos el concepto de cabezal de diseño.

,

٭

٭٭

Ejemplo de cálculo térmico

Como ejemplo de un cálculo térmico, hay una casa común de 1 piso con cuatro salas de estar, una cocina, un baño, un "jardín de invierno" y cuartos de servicio.

Cimientos de una losa monolítica de hormigón armado (20 cm), paredes exteriores - hormigón (25 cm) con yeso, techo - techos de vigas de madera, techo - tejas metálicas y lana mineral (10 cm)

Designemos los parámetros iniciales de la casa necesarios para los cálculos.

Dimensiones del edificio:

• altura del piso - 3 m;
• pequeña ventana de la parte delantera y trasera del edificio 1470 * 1420 mm;
• gran ventana de fachada 2080*1420 mm;
• puertas de entrada 2000*900 mm;
• puertas traseras (salida a la terraza) 2000*1400 (700 + 700) mm.

El ancho total del edificio es de 9,5 m2, la longitud es de 16 m2. Solo se calentarán las salas de estar (4 unidades), un baño y una cocina.

Para un cálculo preciso de la pérdida de calor en las paredes, el área de todas las ventanas y puertas debe restarse del área de las paredes externas; este es un tipo de material completamente diferente con su propio resistencia termica

Empezamos calculando las áreas de materiales homogéneos:

• superficie construida - 152 m2;
• área del techo - 180 m2, dada la altura del ático 1,3 m y el ancho de la pista - 4 m;
• área de la ventana - 3*1,47*1,42+2,08*1,42=9,22 m2;
• área de la puerta - 2*0.9+2*2*1.4=7.4 m2.

El área de los muros exteriores será igual a 51*3-9.22-7.4=136.38 m2.

Pasamos al cálculo de la pérdida de calor en cada material:

• q_piso\u003d S * ∆T * k / d \u003d 152 * 20 * 0.2 / 1.7 \u003d 357.65 W;
• q_techo\u003d 180 * 40 * 0.1 / 0.05 \u003d 14400 W;
• q_ventana=9,22*40*0,36/0,5=265,54W;
• q_puertas=7,4*40*0,15/0,75=59,2W;

y tambien q_pared equivalente a 136,38*40*0,25/0,3=4546. La suma de todas las pérdidas de calor será 19628.4 W.

Como resultado, calculamos la potencia de la caldera: P_caldera=Q_pérdidas*S_{calefacción_habitación}*K/100=19628,4*(10,4+10,4+13,5+27,9+14,1+7,4)*1,25/100=19628,4*83,7*1,25/100=20536,2=21 kW.

Calculemos el número de secciones de radiador para una de las habitaciones. Para todos los demás, los cálculos son similares. Por ejemplo, una habitación de esquina (en la esquina inferior izquierda del diagrama) tiene un área de 10,4 m2.

Entonces N=(100*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7)/C=(100*10.4*1.0*1.0*0.9*1.3*1.2*1.0*1.05)/180=8.5176=9.

Esta habitación requiere 9 secciones de un radiador de calefacción con una potencia calorífica de 180 vatios.

Procedemos al cálculo de la cantidad de refrigerante en el sistema - W=13.5*P=13.5*21=283.5 l. Esto significa que la velocidad del refrigerante será: V=(0,86*P*μ)/∆T=(0,86*21000*0,9)/20=812,7 l.

Como resultado, la rotación total del volumen total del refrigerante en el sistema será equivalente a 2,87 veces por hora.

1. Cálculo del sistema de calefacción de una casa privada: reglas y ejemplos de cálculo.
2. Cálculo de ingeniería térmica de un edificio: detalles y fórmulas para realizar cálculos + ejemplos prácticos

Cómo calcular el número y volumen óptimos de intercambiadores de calor

Al calcular la cantidad de radiadores necesarios, se debe tener en cuenta de qué material están hechos. El mercado ahora ofrece tres tipos de radiadores metálicos:

• Hierro fundido,
• Aluminio,
• aleación bimetálica.

Todos ellos tienen sus propias características. El hierro fundido y el aluminio tienen la misma tasa de transferencia de calor, pero el aluminio se enfría rápidamente y el hierro fundido se calienta lentamente, pero retiene el calor durante mucho tiempo. Los radiadores bimetálicos se calientan rápidamente, pero se enfrían mucho más lentamente que los de aluminio.

Al calcular la cantidad de radiadores, también se deben tener en cuenta otros matices:

• el aislamiento térmico del suelo y las paredes ayuda a ahorrar hasta un 35% de calor,
• la habitación de la esquina es más fresca que las demás y necesita más radiadores,
• el uso de ventanas de doble acristalamiento en las ventanas ahorra un 15% de energía térmica,
• hasta el 25% de la energía térmica “sale” por el techo.

El número de radiadores de calefacción y secciones en ellos depende de muchos factores.

De acuerdo con las normas de SNiP, se requieren 100 W de calor para calentar 1 m3. Por lo tanto, 50 m3 requerirán 5000 vatios. Si un dispositivo bimetálico para 8 secciones emite 120 W, entonces usando una calculadora simple calculamos: 5000: 120 = 41.6. Después de redondear, obtenemos 42 radiadores.

Puede usar la fórmula aproximada para calcular las secciones del radiador:

N*= S/P *100

El símbolo (*) muestra que la parte fraccionaria se redondea de acuerdo con las reglas matemáticas generales, N es el número de secciones, S es el área de la habitación en m2 y P es la salida de calor de 1 sección en W.

fórmulas

Porque nosotros, querido lector, no invadimos la obtención de un diploma en ingeniería térmica, no comenzaremos a escalar la jungla.

Se realiza un cálculo simplificado del diámetro de la tubería de calefacción de acuerdo con la fórmula D \u003d 354 * (0.86 * Q / Dt) / v, en la que:

• D es el valor deseado del diámetro en centímetros.
• Q es la carga térmica en la sección correspondiente del circuito.
• Dt es el delta de temperatura entre las tuberías de suministro y retorno. En un sistema autónomo típico, es de aproximadamente 20 grados.
• v es el caudal de refrigerante en las tuberías.

Parece que no tenemos suficientes datos para continuar.

Para calcular el diámetro de las tuberías para calefacción, necesitamos:

1. Averigüe qué tan rápido puede moverse el refrigerante.
2. Aprenda a calcular la potencia térmica de todo el sistema y sus secciones individuales.

Velocidad del refrigerante

Debe cumplir con un par de condiciones de contorno.

Por un lado, el refrigerante debe girar en el circuito aproximadamente tres veces por hora.En otro caso, el preciado delta de temperatura aumentará notablemente, haciendo que el calentamiento de los radiadores sea desigual. Además, en caso de frío extremo, aprovecharemos al máximo la posibilidad real de descongelar las partes más frescas del circuito.

De lo contrario, una velocidad excesivamente alta generará ruido hidráulico. Dormirse con el sonido del agua en las cañerías es un placer, digamos, para un aficionado.

Se considera aceptable el rango de caudales de 0,6 a 1,5 metros por segundo; junto con esto, en la mayoría de los casos, el valor máximo permitido se utiliza en los cálculos: 1,5 m / s.

Energía térmica

Aquí hay un esquema para calcularlo para la resistencia térmica normalizada de las paredes (para el centro del país - 3,2 m2 * C / W).

• Para una casa particular, se toman como potencia base 60 vatios por metro cúbico de espacio.
• A estos se suman 100 vatios por cada ventana y 200 por cada puerta.
• El resultado se multiplica por un coeficiente regional en función del territorio climático:

Temperatura media de enero	Coeficiente
-40	2,0
-25	1,6
-15	1,4
-5	1
0,8

Entonces, una habitación con un volumen de 300 m2 con tres puertas y ventanas en Krasnodar (la temperatura promedio de enero es de + 0.6 C) requerirá (300 * 60 + (3 * 100 + 200)) * 0.8 \u003d 14800 vatios de calor .

Para edificios, cuya resistencia térmica de las paredes difiere significativamente de la normalizada, se utiliza otro esquema simplificado: Q \u003d V * Dt * K / 860, donde:

• Q es la necesidad de energía térmica en kilovatios.
• V - la cantidad de espacio calentado en metros cúbicos.
• Dt: diferencia de temperatura entre la calle y la habitación en el pico del clima frío.

Coeficiente de aislamiento	Descripción de envolventes de edificios.
0,6 — 0,9	Capa de espuma o lana mineral, techo aislado, triple acristalamiento de ahorro de energía
1,-1,9	Mampostería en ladrillo y medio, ventanas de una sola cámara con doble acristalamiento.
2 — 2,9	Albañilería, ventanas con entramado de madera sin aislamiento
3-4	Acostado en medio ladrillo, acristalamiento en un hilo.

¿Dónde obtener la carga para una sección separada del circuito? Se calcula por el volumen de la habitación que se calienta por esta área, utilizando uno de los métodos anteriores.

Cálculo del sistema de calefacción.

Al planificar un sistema de calefacción para una casa privada, el paso más difícil y crucial es realizar cálculos hidráulicos: debe determinar la resistencia del sistema de calefacción.

Después de todo, al tomar por su cuenta cómo calcular el volumen del sistema de calefacción y luego planificar el sistema, pocas personas saben que primero es necesario realizar un trabajo de diseño gráfico. En particular, los siguientes parámetros deben determinarse y mostrarse en el plan del sistema de calefacción:

balance de calor de las instalaciones en las que se ubicarán los dispositivos de calefacción;
el tipo de aparatos de calefacción y superficies de intercambio de calor más adecuados, indíquelos en el plan preliminar del sistema de calefacción;
el tipo de sistema de calefacción más adecuado, elija la configuración más adecuada. También debe crear un diseño detallado de la caldera de calefacción, tubería.
elija el tipo de tubería, determine los elementos adicionales necesarios para un trabajo de alta calidad (válvulas, válvulas, sensores). Indicar su ubicación en el esquema preliminar del sistema.
crear un diagrama axonométrico completo. Debe indicar el número de tramos, su duración y el nivel de carga térmica.
planificar y mostrar en el diagrama el circuito de calefacción principal

En este caso, es importante tener en cuenta el caudal máximo de refrigerante.

Diagrama esquemático de calefacción.

Sistema de calefacción de dos tubos

Para cualquier sistema de calefacción, la sección calculada de la tubería es el segmento en el que el diámetro no cambia y donde se produce un flujo estable de refrigerante. El último parámetro se calcula a partir del balance de calor de la habitación.

Para calcular un sistema de calefacción de dos tubos, se debe realizar una numeración preliminar de las secciones. Comienza con un elemento calefactor (caldera). Todos los puntos nodales de la línea de suministro, en los que se bifurca el sistema, deben estar marcados en letras mayúsculas.

Sistema de calefacción de dos tubos

Los nodos correspondientes ubicados en las tuberías principales prefabricadas deben indicarse con guiones. Los puntos de bifurcación de las bifurcaciones del instrumento (en el elevador nodal) se indican con mayor frecuencia mediante números arábigos. Estas designaciones corresponden al número de piso (en caso de que se implemente un sistema de calefacción horizontal) o al número de contrahuella (sistema vertical). En este caso, en la unión del flujo de refrigerante, este número se indica mediante una carrera adicional.

Para el mejor desempeño posible del trabajo, cada sección debe estar numerada.

Es importante tener en cuenta que el número debe constar de dos valores: el comienzo y el final de la sección

balanceo hidraulico

El equilibrio de las caídas de presión en el sistema de calefacción se realiza mediante válvulas de control y cierre.

El equilibrado hidráulico del sistema se realiza sobre la base de:

• carga de diseño (caudal másico de refrigerante);
• datos de fabricantes de tuberías sobre resistencia dinámica;
• el número de resistencias locales en el área bajo consideración;
• Características técnicas de los accesorios.

Las características de instalación (caída de presión, montaje, capacidad) se establecen para cada válvula. Determinan los coeficientes de flujo de refrigerante en cada elevador y luego en cada dispositivo.

La pérdida de presión es directamente proporcional al cuadrado del caudal de refrigerante y se mide en kg/h, donde

S es el producto de la presión específica dinámica, expresada en Pa/(kg/h), y el coeficiente reducido para la resistencia local de la sección (ξpr).

El coeficiente reducido ξpr es la suma de todas las resistencias locales del sistema.

Determinación del flujo de refrigerante y diámetros de tubería.

Primero, cada rama de calefacción debe dividirse en secciones, comenzando desde el final. El desglose se hace por consumo de agua, y varía de radiador a radiador. Esto significa que después de cada batería comienza una nueva sección, esto se muestra en el ejemplo que se presenta arriba. Comenzamos desde la primera sección y encontramos la tasa de flujo másico del refrigerante en ella, enfocándonos en la potencia del último calentador:

G = 860q/ ∆t, donde:

• G es el caudal de refrigerante, kg/h;
• q es la potencia térmica del radiador en la zona, kW;
• Δt es la diferencia de temperatura en las tuberías de suministro y retorno, generalmente toma 20 ºС.

Para la primera sección, el cálculo del refrigerante se ve así:

860 x 2 / 20 = 86 kg/h.

El resultado obtenido debe aplicarse inmediatamente al diagrama, pero para cálculos posteriores lo necesitaremos en otras unidades: litros por segundo. Para realizar una transferencia, debe utilizar la fórmula:

GV = G /3600ρ, donde:

• GV – caudal volumétrico de agua, l/s;
• ρ es la densidad del agua, a una temperatura de 60 ºС es igual a 0,983 kg/litro.

En estas tablas se publican los valores de los diámetros de las tuberías de acero y plástico, en función del caudal y velocidad del refrigerante.Si pasa a la página 31, en la tabla 1 para tuberías de acero, la primera columna muestra los caudales en l / s. Para no hacer un cálculo completo de tuberías para el sistema de calefacción de una casa frecuente, solo necesita seleccionar el diámetro de acuerdo con el caudal, como se muestra en la figura a continuación:

Entonces, para nuestro ejemplo, el tamaño interno del pasaje debe ser de 10 mm. Pero dado que tales tuberías no se usan para calentar, aceptamos con seguridad la tubería DN15 (15 mm). Lo ponemos en el diagrama y vamos a la segunda sección. Como el próximo radiador tiene la misma capacidad, no hay necesidad de aplicar las fórmulas, tomamos el caudal de agua anterior y lo multiplicamos por 2 y obtenemos 0,048 l/s. Volvemos de nuevo a la tabla y encontramos en ella el valor adecuado más cercano. Al mismo tiempo, no olvide monitorear la velocidad del flujo de agua v (m / s) para que no exceda los límites especificados (en las figuras está marcado en la columna izquierda con un círculo rojo):

Como puede ver en la figura, la sección No. 2 también se coloca con una tubería DN15. Además, de acuerdo con la primera fórmula, encontramos el caudal en la sección No. 3:

860 x 1,5/20 = 65 kg/h y convertirlo a otras unidades:

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

Sumándolo a la suma de los costes de los dos apartados anteriores, obtenemos: 0,048 + 0,018 = 0,066 l/s y volvemos a la tabla. Dado que en nuestro ejemplo no calculamos el sistema gravitacional, sino el sistema de presión, la tubería DN15 también es adecuada para la velocidad del refrigerante esta vez:

Así, calculamos todas las secciones y aplicamos todos los datos a nuestro diagrama axonométrico:

Cálculo del número de secciones de dispositivos de calefacción.

El sistema de calefacción no será efectivo si no se calcula el número óptimo de secciones del radiador.El cálculo incorrecto conducirá al hecho de que las habitaciones se calentarán de manera desigual, la caldera funcionará al límite de sus capacidades o, por el contrario, "inactiva" desperdiciará combustible.

Algunos propietarios creen que cuantas más baterías, mejor. Sin embargo, esto alarga el camino del refrigerante, que se enfría gradualmente, lo que significa que las últimas habitaciones del sistema corren el riesgo de quedarse sin calor. La circulación forzada del refrigerante, en parte, resuelve este problema. Pero no debemos perder de vista la potencia de la caldera, que simplemente puede "no tirar" del sistema.

Para calcular el número de secciones, necesita los siguientes valores:

• el área de la habitación climatizada (más la adyacente, donde no hay radiadores);
• potencia de un radiador (indicada en la especificación técnica);

tenga en cuenta que para 1 m2. metro

el espacio habitable requerirá 100 W de potencia para el centro de Rusia (según los requisitos de SNiP).

El área de la habitación se multiplica por 100 y la cantidad resultante se divide por los parámetros de potencia del radiador instalado.

Un ejemplo para una habitación de 25 metros cuadrados. metros y potencia del radiador 120 W: (20x100) / 185 = 10,8 = 11

Esta es la fórmula más simple, con una altura de habitaciones no estándar o su configuración compleja, se utilizan otros valores.

¿Cómo calcular correctamente la calefacción en una casa privada si por algún motivo se desconoce la potencia del radiador? Por defecto se toma la potencia estática media de 200 vatios. Puede tomar los valores promedio de ciertos tipos de radiadores. Para bimetálico, esta cifra es de 185 W, para aluminio: 190 W. Para hierro fundido, el valor es mucho más bajo: 120 vatios.

Si el cálculo se lleva a cabo para habitaciones de esquina, el resultado se puede multiplicar de manera segura por un factor de 1.2.

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

Para cálculo hidráulico Hay programas especiales.

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.

Selección e instalación de dispositivos de calefacción.

El calor se transfiere de la caldera al local por medio de dispositivos de calefacción. Se dividen en:

• emisores de infrarrojos;
• radiación convectiva (todos los tipos de radiadores);
• convectivo (acanalado).

Los emisores de infrarrojos son menos comunes, pero se consideran más eficientes, ya que no calientan el aire, sino los objetos que se encuentran en la zona del emisor. Para uso doméstico, se conocen calentadores infrarrojos portátiles que convierten la corriente eléctrica en radiación infrarroja.

Los dispositivos de los dos últimos puntos son los más utilizados debido a sus óptimas cualidades de consumo.

Para calcular el número requerido de secciones del calentador, es necesario conocer la cantidad de transferencia de calor de cada sección.

Se necesitan aproximadamente 100 W de potencia por 1 m². Por ejemplo, si la potencia de una sección del radiador es de 170 W, entonces un radiador de 10 secciones (1,7 kW) puede calentar un área de habitación de 17 m². Al mismo tiempo, se supone que la altura del techo por defecto no supera los 2,7 m.

Al colocar el radiador en un nicho profundo debajo del alféizar de la ventana, reduce la transferencia de calor en un promedio del 10 %. Cuando se coloca encima de una caja decorativa, la pérdida de calor alcanza el 15-20%.

Al adherirse a reglas simples, puede aumentar la eficiencia de transferencia de calor de los radiadores de calefacción:

• para la máxima neutralización de los flujos de aire frío con aire caliente, los radiadores se instalan estrictamente debajo de las ventanas, manteniendo una distancia entre ellos de al menos 5 cm.
• El centro de la ventana y el radiador deben coincidir o desviarse no más de 2 cm;
• las baterías en cada habitación se colocan al mismo nivel horizontalmente;
• la distancia entre el radiador y el suelo debe ser de al menos 6 cm;
• entre la superficie trasera del calentador y la pared debe haber al menos 2-5 cm.

La elección de calderas para calentar una casa privada.

Los calentadores que utiliza el esquema del sistema de calefacción de la casa pueden ser de los siguientes tipos:

• Acanalado o convectivo;
• radiativo-convectivo;
• Radiación. Los calentadores de radiación rara vez se usan para organizar un sistema de calefacción en una casa privada.

Las calderas modernas tienen las características que se muestran en la siguiente tabla:

Cuando se calcula la calefacción en una casa de madera, esta tabla puede ayudarlo en cierta medida. Al instalar dispositivos de calefacción, debe cumplir con algunos requisitos:

• La distancia del calefactor al suelo debe ser de al menos 60 mm. Gracias a esta distancia, el esquema de calefacción del hogar le permitirá limpiar en un lugar de difícil acceso.
• La distancia entre el dispositivo de calefacción y el alféizar de la ventana debe ser de al menos 50 mm, para que el radiador se pueda quitar sin problemas si sucede algo.
• Las aletas de los aparatos de calefacción deben estar ubicadas en posición vertical.
• Es deseable montar calentadores debajo de ventanas o cerca de ventanas.
• El centro del calentador debe coincidir con el centro de la ventana.

Si hay varios calentadores en la misma habitación, deben estar ubicados en el mismo nivel.

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 dada a continuación tiene en cuenta, en primer lugar, pérdida de carga de fluido debido a la 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.

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.