Cómo calcular el sistema de calentamiento de agua.

El concepto de cálculo hidráulico.

El factor determinante en el desarrollo tecnológico de los sistemas de calefacción ha pasado a ser el habitual ahorro energético. El deseo de ahorrar dinero nos hace tomar un enfoque más cuidadoso en el diseño, elección de materiales, métodos de instalación y operación de calefacción para un hogar.

Por lo tanto, si decide crear un sistema de calefacción único y, en primer lugar, económico para su apartamento o casa, le recomendamos que se familiarice con las reglas de cálculo y diseño.

Antes de definir el cálculo hidráulico del sistema, es necesario comprender clara y claramente que el sistema de calefacción individual de un apartamento y una casa se ubica convencionalmente en un orden de magnitud más alto que el sistema de calefacción central de un edificio grande.

Un sistema de calefacción personal se basa en un enfoque fundamentalmente diferente de los conceptos de calor y energía.

La esencia del cálculo hidráulico radica en el hecho de que el caudal del refrigerante no se establece de antemano con una aproximación significativa a los parámetros reales, sino que se determina vinculando los diámetros de la tubería con los parámetros de presión en todos los anillos de el sistema

Basta con hacer una comparación trivial de estos sistemas en términos de los siguientes parámetros.

1. El sistema de calefacción central (apartamento de sala de calderas) se basa en tipos estándar de portadores de energía: carbón, gas. En un sistema autónomo, se puede utilizar casi cualquier sustancia que tenga un alto calor específico de combustión, o una combinación de varios materiales líquidos, sólidos y granulares.
2. DSP se basa en los elementos habituales: tuberías de metal, baterías "torpes", válvulas. Un sistema de calefacción individual le permite combinar una variedad de elementos: radiadores de varias secciones con buena disipación de calor, termostatos de alta tecnología, diferentes tipos de tuberías (PVC y cobre), grifos, tapones, accesorios y, por supuesto, el suyo propio más económico. calderas, bombas de circulación.
3. Si ingresa al apartamento de una casa de paneles típica construida hace 20-40 años, vemos que el sistema de calefacción se reduce a la presencia de una batería de 7 secciones debajo de la ventana en cada habitación del apartamento más una tubería vertical a través de todo casa (elevador), con el que puede "comunicarse" con los vecinos de arriba/abajo. Ya sea un sistema de calefacción autónomo (ACO), le permite construir un sistema de cualquier complejidad, teniendo en cuenta los deseos individuales de los residentes del apartamento.
4. A diferencia de DSP, un sistema de calefacción separado tiene en cuenta una lista bastante impresionante de parámetros que afectan la transmisión, el consumo de energía y la pérdida de calor. Las condiciones de temperatura ambiente, el rango de temperatura requerido en las habitaciones, el área y el volumen de la habitación, el número de ventanas y puertas, el propósito de las habitaciones, etc.

Por lo tanto, el cálculo hidráulico del sistema de calefacción (HRSO) es un conjunto condicional de características calculadas del sistema de calefacción, que proporciona información completa sobre parámetros como el diámetro de la tubería, el número de radiadores y válvulas.

Este tipo de radiadores se instaló en la mayoría de las casas de paneles en el espacio postsoviético. Ahorro en materiales y la falta de una idea de diseño “en la cara”

GRSO le permite elegir la bomba de agua de anillo adecuada (caldera de calefacción) para transportar agua caliente a los elementos finales del sistema de calefacción (radiadores) y, al final, tener el sistema más equilibrado, lo que repercute directamente en las inversiones financieras en calefacción del hogar. .

Otro tipo de radiador de calefacción para DSP. Este es un producto más versátil que puede tener cualquier número de costillas. Para que pueda aumentar o disminuir el área de intercambio de calor

Método de cálculo

Para calcular o recalcular la carga de calor en la calefacción de edificios que ya están en funcionamiento o recién conectados al sistema de calefacción, se lleva a cabo el siguiente trabajo:

1. Recopilación de datos iniciales sobre el objeto.
2. Realización de una auditoría energética del edificio.
3. Con base en la información obtenida después de la encuesta, se calcula la carga de calor para calefacción, agua caliente y ventilación.
4. Elaboración de un informe técnico.
5. Coordinación del informe en la organización proveedora de energía térmica.
6. Firmar un nuevo contrato o cambiar los términos de uno anterior.

Recopilación de datos iniciales sobre el objeto de carga de calor.

Qué datos deben recopilarse o recibirse:

1. Acuerdo (copia) para el suministro de calor con todos los anexos.
2. Certificado emitido en papel membretado de la empresa sobre el número real de empleados (en el caso de edificios industriales) o residentes (en el caso de un edificio residencial).
3. Plano BTI (copia).
4. Datos sobre el sistema de calefacción: monotubo o bitubo.
5. Llenado superior o inferior del portador de calor.

Todos estos datos son obligatorios, porque. en base a ellos se calculará la carga térmica, así como toda la información se incluirá en el informe final. Los datos iniciales, además, ayudarán a determinar el calendario y el volumen de trabajo. El coste del cálculo es siempre individual y puede depender de factores como:

• zona de locales climatizados;
• tipo de sistema de calefacción;
• disponibilidad de suministro de agua caliente y ventilación.

Auditoría energética del edificio

La auditoría energética implica la salida de especialistas directamente a la instalación. Esto es necesario para realizar una inspección completa del sistema de calefacción, para verificar la calidad de su aislamiento. Además, durante la salida se recogen los datos que faltan sobre el objeto, que no se pueden obtener sino mediante una inspección visual.Se determinan los tipos de radiadores de calefacción utilizados, su ubicación y número. Se dibuja un diagrama y se adjuntan fotografías. Asegúrese de inspeccionar las tuberías de suministro, mida su diámetro, determine el material del que están hechas, cómo se conectan estas tuberías, dónde se ubican las tuberías ascendentes, etc.

Como resultado de dicha auditoría energética (auditoría energética), el cliente recibirá un informe técnico detallado y, sobre la base de este informe, ya se realizará el cálculo de las cargas de calor para calentar el edificio.

Reporte técnico

El informe técnico sobre el cálculo de la carga térmica debe constar de los siguientes apartados:

1. Datos iniciales sobre el objeto.
2. Esquema de ubicación de radiadores de calefacción.
3. Puntos de salida de ACS.
4. El cálculo en sí.
5. Conclusión basada en los resultados de la auditoría energética, que debe incluir un cuadro comparativo de las cargas térmicas máximas actuales y las contractuales.
6. Aplicaciones.
   1. Certificado de pertenencia a la auditora energética SRO.
   2. Plano de planta del edificio.
   3. Explicación.
   4. Todos los anexos al contrato de suministro de energía.

Después de la redacción, el informe técnico debe acordarse con la organización de suministro de calor, después de lo cual se realizan cambios en el contrato actual o se concluye uno nuevo.

Inspección con una cámara termográfica

Cada vez más, para aumentar la eficiencia del sistema de calefacción, recurren a estudios de imágenes térmicas del edificio.

Estos trabajos se realizan por la noche. Para un resultado más preciso, debes observar la diferencia de temperatura entre la habitación y la calle: debe ser de al menos 15 o. Las lámparas fluorescentes e incandescentes están apagadas. Es recomendable retirar al máximo alfombras y muebles, estos tumban el aparato dando algún error.

La encuesta se lleva a cabo lentamente, los datos se registran cuidadosamente.El esquema es simple.

La primera etapa del trabajo se lleva a cabo en el interior.

El dispositivo se mueve gradualmente de puertas a ventanas, prestando especial atención a las esquinas y otras juntas.

La segunda etapa es el examen de las paredes externas del edificio con una cámara termográfica. Las juntas todavía se examinan cuidadosamente, especialmente la conexión con el techo.

La tercera etapa es el procesamiento de datos. Primero, el dispositivo hace esto, luego las lecturas se transfieren a una computadora, donde los programas correspondientes completan el procesamiento y dan el resultado.

Si la encuesta fue realizada por una organización autorizada, emitirá un informe con recomendaciones obligatorias basadas en los resultados del trabajo. Si el trabajo se realizó personalmente, entonces debe confiar en su conocimiento y, posiblemente, en la ayuda de Internet.

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Cálculos generales

Es necesario determinar la capacidad de calefacción total para que la potencia de la caldera de calefacción sea suficiente para la calefacción de alta calidad de todas las habitaciones. Superar el volumen permitido puede provocar un mayor desgaste del calentador, así como un consumo de energía significativo.

Caldera

El cálculo de la potencia de la unidad de calefacción le permite determinar el indicador de capacidad de la caldera. Para hacer esto, basta con tomar como base la proporción en la que 1 kW de energía térmica es suficiente para calentar eficientemente 10 m2 de espacio habitable. Esta relación es válida en presencia de techos, cuya altura no supera los 3 metros.

Tan pronto como se conozca el indicador de potencia de la caldera, basta con encontrar una unidad adecuada en una tienda especializada. Cada fabricante indica el volumen de equipo en los datos del pasaporte.

Por lo tanto, si se realiza el cálculo de potencia correcto, no habrá problemas para determinar el volumen requerido.

Tubería

Para determinar el volumen suficiente de agua en las tuberías, es necesario calcular la sección transversal de la tubería según la fórmula - S = π × R2, donde:

• S - sección transversal;
• π es una constante constante igual a 3,14;
• R es el radio interior de las tuberías.

Tanque de expansión

Es posible determinar qué capacidad debe tener el tanque de expansión, teniendo datos sobre el coeficiente de expansión térmica del refrigerante. Para el agua, este indicador es 0,034 cuando se calienta a 85 °C.

Al realizar el cálculo, es suficiente usar la fórmula: V-tank \u003d (V syst × K) / D, donde:

• Tanque en V: el volumen requerido del tanque de expansión;
• V-syst: el volumen total de líquido en los elementos restantes del sistema de calefacción;
• K es el coeficiente de expansión;
• D - la eficiencia del tanque de expansión (indicado en la documentación técnica).

Radiadores

Actualmente, existe una amplia variedad de tipos individuales de radiadores para sistemas de calefacción. Además de las diferencias funcionales, todos tienen diferentes alturas.

Para calcular el volumen de fluido de trabajo en los radiadores, primero debe calcular su número. Luego multiplique esta cantidad por el volumen de una sección.

Puede averiguar el volumen de un radiador utilizando los datos de la ficha técnica del producto. En ausencia de dicha información, puede navegar de acuerdo con los parámetros promedio:

• hierro fundido - 1,5 litros por sección;
• bimetálico - 0.2-0.3 l por sección;
• aluminio - 0,4 l por sección.

El siguiente ejemplo le ayudará a comprender cómo calcular correctamente el valor. Digamos que hay 5 radiadores hechos de aluminio. Cada elemento calefactor contiene 6 secciones. Hacemos el cálculo: 5 × 6 × 0.4 \u003d 12 litros.

Cálculo del número de secciones de radiadores de calefacción por volumen.

En la mayoría de los casos, se usa el valor recomendado por SNiP, para casas tipo panel por 1 metro cúbico de volumen, se requieren 41 W de potencia térmica.

Si tiene un apartamento en una casa moderna, con ventanas de doble acristalamiento, paredes exteriores aisladas y pendientes de pladur. luego, para el cálculo, ya se usa el valor de la potencia térmica de 34W por 1 metro cúbico de volumen.

Un ejemplo de cálculo del número de secciones:

Habitación 4*5m, altura del techo 2,65m

Obtenemos 4 * 5 * 2.65 \u003d 53 metros cúbicos El volumen de la habitación y lo multiplicamos por 41 vatios.Potencia térmica total requerida para calefacción: 2173W.

Según los datos obtenidos, no es difícil calcular el número de secciones del radiador. Para hacer esto, necesita conocer la transferencia de calor de una sección del radiador que ha elegido.

Digamos: Hierro fundido MS-140, una sección 140W Global 500.170W Sira RS, 190W

Cabe señalar aquí que el fabricante o vendedor a menudo indica una transferencia de calor sobreestimada calculada a una temperatura elevada del refrigerante en el sistema. Por lo tanto, céntrese en el valor inferior indicado en la ficha técnica del producto.

Continuemos con el cálculo: dividimos 2173 W por la transferencia de calor de una sección de 170 W, obtenemos 2173 W / 170 W = 12,78 secciones. Redondeamos hacia un número entero y obtenemos 12 o 14 secciones. Algunos vendedores ofrecen un servicio para ensamblar radiadores con la cantidad requerida de secciones, es decir, 13. Pero esto ya no será un ensamblaje de fábrica.

Este método, como el siguiente, es aproximado.

Cálculo del número de secciones de radiadores de calefacción según el área de la habitación.

Es relevante para la altura de los techos de la habitación 2,45-2,6 metros. Se supone que 100 W son suficientes para calentar 1 metro cuadrado de área.

Es decir, para una habitación de 18 metros cuadrados se requieren 18 metros cuadrados * 100W = 1800W de potencia térmica.

Dividimos por la transferencia de calor de una sección: 1800W / 170W = 10,59, es decir, 11 secciones.

¿En qué dirección es mejor redondear los resultados de los cálculos?

La habitación es de esquina o con balcón, luego agregamos 20% a los cálculos.Si la batería se instala detrás de la pantalla o en un nicho, la pérdida de calor puede alcanzar el 15-20%.

Pero al mismo tiempo, para la cocina, puede redondear hacia abajo de manera segura, hasta 10 secciones. Además, en la cocina, a menudo se instala calefacción por suelo radiante eléctrico. Y esto es al menos 120 W de asistencia térmica por metro cuadrado.

Cálculo preciso del número de secciones del radiador.

Determinamos la salida de calor requerida del radiador usando la fórmula

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

Donde se tienen en cuenta los siguientes coeficientes:

Tipo de acristalamiento (q1)

Triple acristalamiento q1=0,85

Doble acristalamiento q1=1.0

Acristalamiento convencional (doble) q1=1,27

Aislamiento de paredes (q2)

Aislamiento moderno de alta calidad q2=0,85

Ladrillo (en 2 ladrillos) o aislamiento q3= 1.0

Mal aislamiento q3=1,27

La relación entre el área de la ventana y el área del piso en la habitación (q3)

Temperatura exterior mínima (q4)

Número de paredes exteriores (q5)

Tipo de habitación por encima de la liquidación (q6)

Ambiente calentado q6=0.8

Ático climatizado q6=0,9

Ático frío q6=1.0

Altura del techo (q7)

100 W/m2*18m2*0,85 (triple acristalamiento)*1 (ladrillo)*0,8 (2,1 m2 ventana/18m2*100%=12%)*1,5(-35)* 1,1 (uno exterior) * 0,8 (calefacción, apartamento ) * 1 (2,7m) = 1616W

¡Un mal aislamiento térmico de las paredes aumentará este valor a 2052 W!

número de secciones del radiador de calefacción: 1616W/170W=9,51 (10 secciones)

Consideramos 3 opciones para calcular la potencia térmica requerida y, sobre esta base, pudimos calcular la cantidad requerida de secciones de radiadores de calefacción. Pero aquí debe tenerse en cuenta que para que el radiador emita la potencia de su placa de identificación, debe instalarse correctamente. Lea los siguientes artículos en el sitio web oficial de la Escuela de Reparación de Remontofil sobre cómo hacerlo bien o controlar a los empleados no siempre competentes de la oficina de vivienda.

Opciones para cálculos aproximados

Al mismo tiempo, existen métodos más simples que le permiten estimar aproximadamente la cantidad de energía térmica requerida y puede hacerlo usted mismo:

1. A menudo, se utiliza el cálculo de la potencia de calefacción por área (en más detalle: "Cálculo de la calefacción por área: determinamos la potencia de los dispositivos de calefacción"). Se cree que los edificios residenciales se construyen según proyectos desarrollados teniendo en cuenta el clima de una determinada región, y que las decisiones de diseño incluyen el uso de materiales que proporcionen el equilibrio térmico requerido. Por lo tanto, al calcular, se acostumbra multiplicar el valor de la potencia específica por el área del local. Por ejemplo, para la región de Moscú, este parámetro está en el rango de 100 a 150 vatios por "cuadrado".
2. Se obtendrá un resultado más preciso si se tienen en cuenta el volumen de la habitación y la temperatura. El algoritmo de cálculo incluye la altura del techo, el nivel de confort en la habitación climatizada y las características de la casa.La fórmula utilizada es la siguiente: Q = VхΔTхK/860, donde:
   V es el volumen de la habitación; ΔT es la diferencia entre la temperatura dentro de la casa y fuera de la calle; K es el coeficiente de pérdida de calor.
   El factor de corrección le permite tener en cuenta las características de diseño de la propiedad. Por ejemplo, al determinar la producción térmica del sistema de calefacción de un edificio, para edificios con un techo de ladrillo doble convencional, K está en el rango de 1,0 a 1,9.
3. El método de los indicadores agregados. Similar en muchos aspectos a la opción anterior, pero se usa para calcular la carga de calor para los sistemas de calefacción en edificios de varios apartamentos u otras instalaciones grandes.

Especificidad y otras características.

También es posible otra especificidad para las premisas para las que se realiza el cálculo, pero no todas son similares y exactamente iguales. Estos pueden ser indicadores como:

• la temperatura del refrigerante es inferior a 70 grados; la cantidad de piezas deberá aumentar en consecuencia;
• la ausencia de una puerta en la abertura entre las dos habitaciones. Luego, se requiere calcular el área total de ambas habitaciones para calcular la cantidad de radiadores para un calentamiento óptimo;
• Las ventanas de doble acristalamiento instaladas en las ventanas evitan la pérdida de calor, por lo tanto, se pueden montar menos secciones de batería.

A la hora de sustituir las antiguas baterías de hierro fundido, que proporcionaban una temperatura normal en la estancia, por nuevas de aluminio o bimetálicas, el cálculo es muy sencillo. Multiplique la salida de calor de una sección de hierro fundido (promedio de 150 W). Divida el resultado por la cantidad de calor de una pieza nueva.

Estudio energético de los modos de funcionamiento diseñados del sistema de suministro de calor.

Al diseñar, el sistema de suministro de calor de CJSC Termotron-zavod fue diseñado para cargas máximas.

El sistema fue diseñado para 28 consumidores de calor. La peculiaridad del sistema de suministro de calor es que parte de los consumidores de calor desde la salida de la sala de calderas hasta el edificio principal de la planta. Además, el consumidor de calor es el edificio principal de la planta, y luego el resto de los consumidores están ubicados detrás del edificio principal de la planta. Es decir, el edificio principal de la planta es un consumidor de calor interno y un suministro de calor de tránsito para el último grupo de consumidores de carga de calor.

La sala de calderas fue diseñada para calderas de vapor DKVR 20-13 en la cantidad de 3 piezas, que funcionan con gas natural, y calderas de agua caliente PTVM-50 en la cantidad de 2 piezas.

Una de las etapas más importantes en el diseño de redes de calor fue la determinación de las cargas de calor calculadas.

El consumo de calor estimado para calentar cada habitación se puede determinar de dos maneras:

- de la ecuación de balance de calor de la habitación;

- según la característica térmica específica del edificio.

Los valores de diseño de las cargas térmicas se realizaron según indicadores agregados, en base al volumen de edificaciones según factura.

El consumo de calor estimado para calentar el i-ésimo local industrial, kW, está determinado por la fórmula:

, (1)

donde: - coeficiente de contabilidad para el área de construcción de la empresa:

(2)

donde - característica de calefacción específica del edificio, W / (m3.K);

— volumen del edificio, m3;

- temperatura del aire de diseño en la zona de trabajo, ;

- la temperatura de diseño del aire exterior para calcular la carga de calefacción, para la ciudad de Bryansk es -24.

El cálculo del consumo de calor estimado para calefacción de las instalaciones de la empresa se realizó de acuerdo con la carga de calefacción específica (Tabla 1).

Tabla 1 Consumo de calor para calefacción para todas las instalaciones de la empresa.

Nº p/p	Nombre del objeto	Volumen del edificio, V, m3	Característica específica de calentamiento q0, W/m3K	Coeficiente mi	Consumo de calor para calefacción , kilovatios
1	Cantina	9894	0,33	1,07	146,58
2	Instituto de Investigación Malyarka	888	0,66	1,07	26,46
3	NII DIEZ	13608	0,33	1,07	201,81
4	El. motores	7123	0,4	1,07	128,043
5	parcela modelo	105576	0,4	1,07	1897,8
6	departamento de pintura	15090	0,64	1,07	434,01
7	departamento galvánico	21208	0,64	1,07	609,98
8	zona de cosecha	28196	0,47	1,07	595,55
9	sección térmica	13075	0,47	1,07	276,17
10	Compresor	3861	0,50	1,07	86,76
11	Ventilación forzada	60000	0,50	1,07	1348,2
12	extensión del departamento de recursos humanos	100	0,43	1,07	1,93
13	Ventilación forzada	240000	0,50	1,07	5392,8
14	tienda de embalaje	15552	0,50	1,07	349,45
15	gestión de la planta	3672	0,43	1,07	70,96
16	Clase	180	0,43	1,07	3,48
17	Departamento técnico	200	0,43	1,07	3,86
18	Ventilación forzada	30000	0,50	1,07	674,1
19	Sección de afilado	2000	0,50	1,07	44,94
20	Garaje - Lada y PCh	1089	0,70	1,07	34,26
21	Liteyka /L.M.K./	90201	0,29	1,07	1175,55
22	garaje del instituto de investigación	4608	0,65	1,07	134,60
23	estación de bombeo	2625	0,50	1,07	58,98
24	Instituto de Investigación	44380	0,35	1,07	698,053
25	Oeste - Lada	360	0,60	1,07	9,707
26	PE "Kútepov"	538,5	0,69	1,07	16,69
27	Lesjozmash	43154	0,34	1,07	659,37
28	JSC KPD construir	3700	0,47	1,07	78,15

TOTAL DE LA PLANTA:

El consumo de calor estimado para calentar CJSC "Termotron-Zavod" es:

La generación total de calor para toda la empresa es:

Las pérdidas de calor estimadas para la planta se determinan como la suma del consumo de calor estimado para calentar toda la empresa y las emisiones de calor totales, y son:

Cálculo del consumo anual de calor para calefacción.

Dado que CJSC "Termotron-zavod" trabajó en 1 turno y con días libres, el consumo anual de calor para calefacción está determinado por la fórmula:

(3)

donde: - consumo de calor promedio de la calefacción de reserva durante el período de calefacción, kW (la calefacción de reserva proporciona la temperatura del aire en la habitación);

, - el número de horas de trabajo y no trabajo para el período de calefacción, respectivamente. El número de horas de trabajo se determina multiplicando la duración del período de calefacción por el coeficiente para tener en cuenta el número de turnos de trabajo por día y el número de días de trabajo por semana.

La empresa trabaja en un turno con días libres.

(4)

Después

(5)

donde: - consumo medio de calor para calefacción durante el período de calefacción, determinado por la fórmula:

. (6)

Debido a que la empresa no funciona las 24 horas, la carga de calefacción de reserva se calcula para las temperaturas del aire exterior promedio y de diseño, de acuerdo con la fórmula:

; (7)

(8)

Entonces el consumo anual de calor está determinado por:

Gráfico de la carga de calefacción ajustada para las temperaturas exteriores media y de diseño:

; (9)

(10)

Determinar la temperatura de inicio - final del período de calentamiento.

, (11)

Por lo tanto, aceptamos la temperatura del comienzo del final del período de calefacción = 8.

Reglas de cálculo

Para implementar un sistema de calefacción en un área de 10 metros cuadrados, la mejor opción sería:

• uso de tuberías de 16 mm con una longitud de 65 metros;
• los caudales de la bomba utilizada en el sistema no pueden ser inferiores a dos litros por minuto;
• los contornos deben tener una longitud equivalente con una diferencia no mayor al 20%;
• el indicador óptimo de la distancia entre las tuberías es de 15 centímetros.

Debe tenerse en cuenta que la diferencia entre la temperatura de la superficie y el medio de calentamiento puede ser de unos 15 °C.

La mejor manera de colocar el sistema de tuberías está representada por un "caracol". Es esta opción de instalación la que contribuye a la distribución más uniforme del calor en toda la superficie y minimiza las pérdidas hidráulicas, que se deben a giros suaves. Al colocar tuberías en el área de las paredes externas, el paso óptimo es de diez centímetros. Para realizar una fijación competente y de alta calidad, es recomendable realizar un marcado preliminar.

Tabla de consumo de calor de varias partes del edificio.

Cómo elegir una bomba de circulación

No puedes llamar a un hogar acogedor si hace frío en él

Y no importa qué tipo de muebles, decoración o apariencia general haya en la casa. Todo comienza con el calor, y es imposible sin la creación de un sistema de calefacción.

No es suficiente comprar una unidad de calefacción "elegante" y radiadores modernos y costosos; primero debe pensar y planificar en detalle un sistema que mantenga la temperatura óptima en la habitación.

Y no importa si esto se refiere a una casa donde vive gente constantemente, o si se trata de una gran casa de campo, una pequeña casa de campo. Sin calor, no habrá espacio para vivir y no será cómodo estar en él.

Para lograr un buen resultado, debe comprender qué y cómo hacer, cuáles son los matices en el sistema de calefacción y cómo afectarán la calidad de la calefacción.

Al instalar un sistema de calefacción individual, es necesario proporcionar todos los detalles posibles de su funcionamiento. Debe verse como un solo organismo equilibrado que requiere un mínimo de intervención humana. Aquí no hay pequeños detalles: el parámetro de cada dispositivo es importante. Esta puede ser la potencia de la caldera o el diámetro y tipo de tubería, el tipo y diagrama de conexión de los calentadores.

Hoy en día, ningún sistema de calefacción moderno puede prescindir de una bomba de circulación.

Dos parámetros para elegir este dispositivo:

• Q es el caudal de refrigerante durante 60 minutos, expresado en metros cúbicos.
• H es un indicador de presión, que se expresa en metros.

Muchos artículos técnicos y documentos reglamentarios, así como los fabricantes de instrumentos, utilizan la designación Q.

Maneras fáciles de calcular la carga de calor

Cualquier cálculo de la carga de calor es necesario para optimizar los parámetros del sistema de calefacción o mejorar las características de aislamiento térmico de la casa. Después de su implementación, se seleccionan ciertos métodos para regular la carga de calefacción de calefacción. Considere métodos que no requieran mucha mano de obra para calcular este parámetro del sistema de calefacción.

La dependencia de la potencia de calefacción en el área.

Tabla de factores de corrección para varias zonas climáticas de Rusia.

Para una casa con tamaños estándar de habitaciones, alturas de techo y buen aislamiento térmico, se puede aplicar una relación conocida entre el área de la habitación y la producción de calor requerida. En este caso, se requerirá 1 kW de calor por cada 10 m². Al resultado obtenido es necesario aplicar un factor de corrección en función de la zona climática.

Supongamos que la casa está ubicada en la región de Moscú. Su superficie total es de 150 m². En este caso, la carga horaria de calor en calefacción será igual a:

La principal desventaja de este método es el gran error. El cálculo no tiene en cuenta los cambios en los factores climáticos, así como las características del edificio: resistencia a la transferencia de calor de paredes y ventanas. Por lo tanto, no se recomienda su uso en la práctica.

Cálculo ampliado de la carga térmica del edificio

El cálculo ampliado de la carga de calefacción se caracteriza por resultados más precisos. Inicialmente, se utilizó para precalcular este parámetro cuando era imposible determinar las características exactas del edificio. La fórmula general para determinar la carga de calor en calefacción se presenta a continuación:

Donde q° es la característica térmica específica de la estructura. Los valores deben tomarse de la tabla correspondiente y, el factor de corrección mencionado anteriormente, Vn, el volumen externo del edificio, m³, Tvn y Tnro, los valores de temperatura dentro de la casa y en la calle.

Cuadro de características térmicas específicas de los edificios

Suponga que es necesario calcular la carga de calefacción máxima por hora en una casa con un volumen externo de 480 m³ (área 160 m², casa de dos pisos). En este caso, la característica térmica será igual a 0,49 W / m³ * C. Factor de corrección a = 1 (para la región de Moscú). La temperatura óptima dentro de la vivienda (Tvn) debe ser de + 22 ° С. La temperatura exterior será de -15°C. Usamos la fórmula para calcular la carga de calefacción por hora:

En comparación con el cálculo anterior, el valor resultante es menor. Sin embargo, tiene en cuenta factores importantes: la temperatura dentro de la habitación, en la calle, el volumen total del edificio. Se pueden hacer cálculos similares para cada habitación. El método de cálculo de la carga de calefacción según indicadores agregados permite determinar la potencia óptima para cada radiador en una sola habitación. Para un cálculo más preciso, debe conocer los valores de temperatura promedio para una región en particular.

Este método de cálculo se puede utilizar para calcular la carga de calor por hora para calefacción. Pero los resultados obtenidos no darán el valor exacto óptimo de la pérdida de calor del edificio.

Consideramos el consumo de calor por cuadratura

Para una estimación aproximada de la carga de calefacción, generalmente se usa el cálculo térmico más simple: el área del edificio se toma de acuerdo con la medida externa y se multiplica por 100 W. En consecuencia, el consumo de calor de una casa de campo de 100 m² será de 10.000 W o 10 kW. El resultado le permite elegir una caldera con un factor de seguridad de 1,2 a 1,3; en este caso, se supone que la potencia de la unidad es de 12,5 kW.

Proponemos realizar cálculos más precisos, teniendo en cuenta la ubicación de las habitaciones, el número de ventanas y la región del edificio. Entonces, con una altura de techo de hasta 3 m, se recomienda utilizar la siguiente fórmula:

El cálculo se realiza para cada habitación por separado, luego los resultados se resumen y multiplican por el coeficiente regional. Explicación de las designaciones de fórmula:

• Q es el valor de carga deseado, W;
• Spom - el cuadrado de la habitación, m²;
• q - indicador de características térmicas específicas, relacionado con el área de la habitación, W / m²;
• k es un coeficiente que tiene en cuenta el clima de la zona de residencia.

En un cálculo aproximado para la cuadratura total, el indicador q \u003d 100 W / m². Este enfoque no tiene en cuenta la ubicación de las habitaciones y el diferente número de aberturas de luz. El corredor dentro de la cabaña perderá mucho menos calor que el dormitorio de la esquina con ventanas de la misma área. Proponemos tomar el valor de la característica térmica específica q de la siguiente manera:

• para habitaciones con una pared exterior y una ventana (o puerta) q = 100 W/m²;
• habitaciones de esquina con una abertura de luz - 120 W / m²;
• lo mismo, con dos ventanas - 130 W / m².

Cómo elegir el valor q correcto se muestra claramente en el plano del edificio. Para nuestro ejemplo, el cálculo se ve así:

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 puede ver, los cálculos refinados dieron un resultado diferente: de hecho, se gastará 1 kW de energía térmica para calentar una casa particular de 100 m² más. La cifra tiene en cuenta el consumo de calor para calentar el aire exterior que ingresa a la vivienda a través de aberturas y paredes (infiltración).

Cálculos generales

Es necesario determinar la capacidad de calefacción total para que la potencia de la caldera de calefacción sea suficiente para la calefacción de alta calidad de todas las habitaciones. Superar el volumen permitido puede provocar un mayor desgaste del calentador, así como un consumo de energía significativo.

La cantidad necesaria de medio de calefacción se calcula según la siguiente fórmula: Volumen total = V caldera + V radiadores + V tuberías + V vaso de expansión

Caldera

El cálculo de la potencia de la unidad de calefacción le permite determinar el indicador de capacidad de la caldera. Para hacer esto, basta con tomar como base la proporción en la que 1 kW de energía térmica es suficiente para calentar eficientemente 10 m2 de espacio habitable. Esta relación es válida en presencia de techos, cuya altura no supera los 3 metros.

Tan pronto como se conozca el indicador de potencia de la caldera, basta con encontrar una unidad adecuada en una tienda especializada. Cada fabricante indica el volumen de equipo en los datos del pasaporte.

Por lo tanto, si se realiza el cálculo de potencia correcto, no habrá problemas para determinar el volumen requerido.

Para determinar el volumen suficiente de agua en las tuberías, es necesario calcular la sección transversal de la tubería según la fórmula - S = π × R2, donde:

• S - sección transversal;
• π es una constante constante igual a 3,14;
• R es el radio interior de las tuberías.

Habiendo calculado el valor del área de la sección transversal de las tuberías, basta con multiplicarlo por la longitud total de toda la tubería en el sistema de calefacción.

Tanque de expansión

Es posible determinar qué capacidad debe tener el tanque de expansión, teniendo datos sobre el coeficiente de expansión térmica del refrigerante. Para el agua, este indicador es 0,034 cuando se calienta a 85 °C.

Al realizar el cálculo, es suficiente usar la fórmula: V-tank \u003d (V syst × K) / D, donde:

• Tanque en V: el volumen requerido del tanque de expansión;
• V-syst: el volumen total de líquido en los elementos restantes del sistema de calefacción;
• K es el coeficiente de expansión;
• D - la eficiencia del tanque de expansión (indicado en la documentación técnica).

Actualmente, existe una amplia variedad de tipos individuales de radiadores para sistemas de calefacción. Además de las diferencias funcionales, todos tienen diferentes alturas.

Para calcular el volumen de fluido de trabajo en los radiadores, primero debe calcular su número. Luego multiplique esta cantidad por el volumen de una sección.

Puede averiguar el volumen de un radiador utilizando los datos de la ficha técnica del producto. En ausencia de dicha información, puede navegar de acuerdo con los parámetros promedio:

• hierro fundido - 1,5 litros por sección;
• bimetálico - 0.2-0.3 l por sección;
• aluminio - 0,4 l por sección.

El siguiente ejemplo le ayudará a comprender cómo calcular correctamente el valor. Digamos que hay 5 radiadores hechos de aluminio. Cada elemento calefactor contiene 6 secciones. Hacemos el cálculo: 5 × 6 × 0.4 \u003d 12 litros.

Como puede ver, el cálculo de la capacidad de calefacción se reduce a calcular el valor total de los cuatro elementos anteriores.

No todos pueden determinar la capacidad requerida del fluido de trabajo en el sistema con precisión matemática. Por lo tanto, al no querer realizar el cálculo, algunos usuarios actúan de la siguiente manera. Para empezar, el sistema se llena en aproximadamente un 90%, luego de lo cual se verifica el rendimiento. Luego purgar el aire acumulado y seguir llenando.

Durante el funcionamiento del sistema de calefacción, se produce una disminución natural del nivel del refrigerante como resultado de los procesos de convección. En este caso, hay una pérdida de potencia y productividad de la caldera. Esto implica la necesidad de un tanque de reserva con un fluido de trabajo, desde donde será posible monitorear la pérdida de refrigerante y, si es necesario, reponerlo.