Hur man beräknar värmesystemet i ett privat hus själv

Hydraulisk beräkning av vattenförsörjning

Naturligtvis kan "bilden" för att beräkna värme för uppvärmning inte vara komplett utan att beräkna sådana egenskaper som kylvätskans volym och hastighet. I de flesta fall är kylvätskan vanligt vatten i flytande eller gasformigt aggregationstillstånd.

Den faktiska volymen av kylvätskan rekommenderas att beräknas genom att summera alla håligheter i värmesystemet. När du använder en enkelkretspanna är detta det bästa alternativet. När du använder dubbelkretspannor i värmesystemet är det nödvändigt att ta hänsyn till förbrukningen av varmvatten för hygieniska och andra hushållsändamål

Beräkningen av volymen vatten som värms upp av en dubbelkretspanna för att förse invånarna med varmvatten och värma kylvätskan görs genom att summera värmekretsens inre volym och användarnas faktiska behov i uppvärmt vatten.

Volymen varmvatten i värmesystemet beräknas med formeln:

W=k*P, där

• W är volymen av värmebäraren;
• P är värmepannans effekt;
• k är effektfaktorn (antalet liter per effektenhet är 13,5, intervallet är 10-15 liter).

Som ett resultat ser den slutliga formeln ut så här:

B=13,5*P

Kylvätskehastigheten är den slutliga dynamiska bedömningen av värmesystemet, som kännetecknar vätskecirkulationshastigheten i systemet.

Detta värde hjälper till att utvärdera rörledningens typ och diameter:

V=(0,86*P*μ)/∆T, där

• P - pannkraft;
• μ – pannans effektivitet;
• ∆T är temperaturskillnaden mellan tilloppsvattnet och returvattnet.

Med hjälp av ovanstående metoder för hydraulisk beräkning kommer det att vara möjligt att få verkliga parametrar som är "grunden" för det framtida värmesystemet.

Bestämning av pannans effekt

För att upprätthålla temperaturskillnaden mellan miljön och temperaturen inne i huset behövs ett autonomt värmesystem som upprätthåller den önskade temperaturen i varje rum i ett privat hus.

Grunden för värmesystemet är olika typer av pannor: flytande eller fast bränsle, el eller gas.

Pannan är den centrala noden i värmesystemet som genererar värme. Det huvudsakliga kännetecknet för pannan är dess effekt, nämligen omvandlingshastigheten för mängden värme per tidsenhet.

Efter att ha beräknat värmebelastningen för uppvärmning får vi pannans erforderliga nominella effekt.

För en vanlig flerrumslägenhet beräknas panneffekten genom området och specifik effekt:

R_panna=(S_lokal*R_specifik)/10, där

• S_lokal- den totala ytan av det uppvärmda rummet;
• R_specifik– specifik kraft i förhållande till klimatförhållanden.

Men denna formel tar inte hänsyn till värmeförluster, som är tillräckliga i ett privat hus.

Det finns ett annat förhållande som tar hänsyn till denna parameter:

R_panna=(Q_förluster*S)/100, där

• R_panna– pannkraft;
• F_förluster- värmeförlust;
• S - uppvärmt område.

Pannans märkeffekt måste ökas. Reserven är nödvändig om man planerar att använda pannan för uppvärmning av vatten till badrum och kök.

I de flesta värmesystem i privata hus rekommenderas det att använda en expansionstank, i vilken tillförseln av kylvätska kommer att lagras. Varje privat hus behöver varmvattenförsörjning

För att tillhandahålla en panneffektreserv måste säkerhetsfaktorn K läggas till den sista formeln:

R_panna=(Q_förluster*S*K)/100, där

K - kommer att vara lika med 1,25, det vill säga pannans designeffekt kommer att ökas med 25%.

Således gör pannans kraft det möjligt att upprätthålla standardlufttemperaturen i byggnadens rum, samt att ha en initial och ytterligare volym varmvatten i huset.

Beräkning av värmesystemets termiska effekt

Värmesystemets termiska kraft är den mängd värme som måste genereras i huset för ett bekvämt liv under den kalla årstiden.

Termisk beräkning av huset

Det finns ett samband mellan den totala värmeytan och pannans effekt.Samtidigt måste pannans effekt vara större än eller lika med effekten av alla värmeanordningar (radiatorer). Standardvärmeteknisk beräkning för bostäder är som följer: 100 W effekt per 1 m² uppvärmd yta plus 15 - 20% av reserven.

Beräkningen av antalet och effekten av värmeanordningar (radiatorer) måste utföras individuellt för varje rum. Varje radiator har en viss värmeeffekt. I sektionsradiatorer är den totala effekten summan av effekten av alla använda sektioner.

I enkla värmesystem är ovanstående metoder för att beräkna effekt tillräckliga. Undantaget är byggnader med icke-standardiserad arkitektur som har stora glasytor, högt i tak och andra källor till ytterligare värmeförluster. I detta fall kommer en mer detaljerad analys och beräkning med multiplikationsfaktorer att krävas.

Termoteknisk beräkning med hänsyn till husets värmeförluster

Beräkningen av värmeförlusterna hemma måste utföras för varje rum separat, med hänsyn till fönster, dörrar och ytterväggar.

Mer detaljerat används följande data för värmeförlustdata:

• Tjocklek och material på väggar, beläggningar.
• Takkonstruktion och material.
• Fundamenttyp och material.
• Glastyp.
• Typ av golvmassa.

För att bestämma värmesystemets minsta erforderliga effekt, med hänsyn till värmeförluster, kan du använda följande formel:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, där:

Qt är värmebelastningen på rummet.

V är volymen av det uppvärmda rummet (bredd × längd × höjd), m³.

ΔT är skillnaden mellan uteluftens temperatur och den erforderliga inomhustemperaturen, °C.

K är byggnadens värmeförlustkoefficient.

860 - omvandling av koefficienten till kWh.

Värmeförlustkoefficienten för byggnaden K beror på typen av konstruktion och rummets isolering:

K	Konstruktionstyp
3 — 4	Ett hus utan värmeisolering är en förenklad struktur eller en struktur gjord av korrugerad plåt.
2 — 2,9	Hus med låg värmeisolering - förenklad byggnadskonstruktion, enstaka murverk, förenklad fönster- och takkonstruktion.
1 — 1,9	Medium isolering - standardkonstruktion, dubbel murverk, få fönster, standardtak.
0,6 — 0,9	Hög värmeisolering - förbättrad konstruktion, värmeisolerade tegelväggar, få fönster, isolerat golv, högkvalitativ värmeisolerad takpaj.

Skillnaden mellan uteluftens temperatur och den erforderliga inomhustemperaturen ΔT bestäms utifrån de specifika väderförhållandena och den nödvändiga komfortnivån i huset. Till exempel, om temperaturen ute är -20 °C och +20 °C planeras inuti, då är ΔT = 40 °C.

Beräkning av värmeförlust hemma

Dessa data kommer att behövas för att bestämma den erforderliga effekten av värmesystemet, det vill säga pannan, och värmeeffekten för varje radiator separat. För att göra detta kan du använda vår online värmeförlustkalkylator. De måste beräknas för varje rum i huset som har en yttervägg.

Undersökning. Den beräknade värmeförlusten för varje rum divideras med dess kvadratur och vi får den specifika värmeförlusten i W/kvm. De sträcker sig vanligtvis från 50 till 150 W/sq. m. Om dina siffror skiljer sig mycket från de angivna, så har kanske ett misstag gjorts. Värmeförlusterna i rummen på övervåningen är störst, följt av värmeförlusterna på första våningen och de minsta de är i rummen på mellanvåningarna.

Översikt över program för hydrauliska beräkningar

I huvudsak anses varje hydraulisk beräkning av vattenvärmesystem vara en svår ingenjörsuppgift. För att lösa det har ett antal mjukvarupaket tagits fram som underlättar implementeringen av en sådan procedur.

Du kan försöka utföra en hydraulisk beräkning av värmesystemet i Excel-skalet, med hjälp av färdiga formler. Följande problem kan dock uppstå:

• Stort fel. I många fall tas ett eller två rörsystem som exempel på en hydraulisk beräkning för värmesystem. Att hitta samma beräkningar för samlaren är problematiskt;
• För att korrekt ta hänsyn till motståndet när det gäller rörledningens hydraulik behövs referensdata, som inte finns tillgängliga i formuläret. De måste genomsökas och anges ytterligare.

Oventrop CO

Det enklaste och tydligaste programmet för hydraulisk beräkning av värmenätet. Ett intuitivt gränssnitt och flexibla inställningar kan hjälpa dig att snabbt hantera de osynliga ögonblicken av datainmatning. Små problem kan uppstå under den första installationen av komplexet. Du måste ange alla parametrar för systemet, från själva rörmaterialet och slutar med placeringen av värmeelementen.

Det kännetecknas av flexibiliteten i inställningarna, förmågan att göra den enklaste hydrauliska beräkningen av värmeförsörjningen både för ett nytt värmenät och för att uppgradera ett gammalt. Den skiljer sig från substitut med ett bra grafiskt gränssnitt.

Instal-Therm HCR

Mjukvarupaketet är beräknat för professionellt motstånd vad gäller värmesystemshydraulik. Gratisversionen har många kontraindikationer. Användningsomfånget är design av värmeförsörjning i stora offentliga och industriella byggnader.

Under praktiska förhållanden, för autonom värmeförsörjning av privata lägenheter och hus, görs inte alltid hydraulisk beräkning. Detta kan dock leda till en försämring av driften av värmesystemet och en snabb nedbrytning av dess komponenter - värmare, rör och en panna. För att undvika detta är det nödvändigt att beräkna systemparametrarna i tid och jämföra dem med de faktiska för efterföljande optimering av värmetillförseldriften.

HERZ C.O.

Det kännetecknas av flexibilitet i inställningarna, möjligheten att göra en förenklad hydraulisk beräkning av uppvärmning både för ett nytt värmeförsörjningssystem och för att uppgradera ett gammalt. Skiljer sig från analoger i ett bekvämt grafiskt gränssnitt.

Funktioner för valet av en cirkulationspump

Pumpen väljs enligt två kriterier:

1. Mängden pumpad vätska, uttryckt i kubikmeter per timme (m³/h).
2. Huvud uttryckt i meter (m).

Med tryck är allt mer eller mindre klart - det här är höjden till vilken vätskan måste höjas och mäts från den lägsta till den högsta punkten eller till nästa pump, om projektet ger mer än en.

Expansionstankens volym

Alla vet att en vätska tenderar att öka i volym när den värms upp. För att värmesystemet inte ska se ut som en bomb och inte flödar alls, finns det en expansionstank i vilken det undanträngda vattnet från systemet samlas upp.

Vilken volym ska köpas eller göras till en tank?

Det är enkelt, att känna till vattnets fysiska egenskaper.

Den beräknade volymen kylvätska i systemet multipliceras med 0,08. Till exempel, för en kylvätska på 100 liter, kommer expansionstanken att ha en volym på 8 liter.

Låt oss prata om mängden pumpad vätska mer i detalj.

Vattenförbrukningen i värmesystemet beräknas enligt formeln:

G = Q / (c * (t2 - t1)), där:

• G - vattenförbrukning i värmesystemet, kg / s;
• Q är mängden värme som kompenserar för värmeförlust, W;
• c är den specifika värmekapaciteten för vatten, detta värde är känt och är lika med 4200 J / kg * ᵒС (observera att alla andra värmebärare har sämre prestanda jämfört med vatten);
• t2 är temperaturen på kylvätskan som kommer in i systemet, ᵒС;
• t1 är temperaturen på kylvätskan vid systemets utlopp, ᵒС;

Rekommendation! För en bekväm vistelse bör värmebärarens temperaturdelta vid inloppet vara 7-15 grader. Golvtemperaturen i systemet "varmt golv" bör inte vara mer än 29ᵒ C. Därför måste du själv ta reda på vilken typ av uppvärmning som kommer att installeras i huset: kommer det att finnas batterier, ett "varmt golv" eller en kombination av flera typer.

Resultatet av denna formel ger kylvätskeflödet per sekund för att fylla på värmeförluster, sedan omvandlas denna indikator till timmar.

Råd! Mest troligt kommer temperaturen under drift att variera beroende på omständigheterna och säsongen, så det är bättre att omedelbart lägga till 30% av reserven till denna indikator.

Tänk på indikatorn för den uppskattade mängden värme som krävs för att kompensera för värmeförluster.

Kanske är detta det mest komplexa och viktigaste kriteriet som kräver ingenjörskunskap, som måste hanteras på ett ansvarsfullt sätt.

Om detta är ett privat hus, kan indikatorn variera från 10-15 W / m² (sådana indikatorer är typiska för "passivhus") till 200 W / m² eller mer (om det är en tunn vägg utan eller otillräcklig isolering) .

I praktiken tar bygg- och handelsorganisationer värmeförlustindikatorn som grund - 100 W / m².

Rekommendation: Beräkna denna indikator för ett särskilt hus där ett värmesystem kommer att installeras eller rekonstrueras. För att göra detta används värmeförlustkalkylatorer, medan förluster för väggar, tak, fönster och golv beräknas separat. Dessa data kommer att göra det möjligt att ta reda på hur mycket värme som fysiskt avges av huset till miljön i en viss region med sina egna klimatregimer.

Vi multiplicerar den beräknade förlustsiffran med husets yta och ersätter den sedan med vattenförbrukningsformeln.

Nu bör du ta itu med en sådan fråga som vattenförbrukning i värmesystemet i ett hyreshus.

Beräkning av värmeförlust och panna för hemuppvärmning online

Med hjälp av vår kalkylator för beräkning av uppvärmning för ett privat hus kan du enkelt ta reda på vilken kraft som krävs för att värma ditt mysiga "bo".

Som du kommer ihåg, för att beräkna värmeförlusthastigheten, måste du känna till flera värden för huvudkomponenterna i huset, som tillsammans står för mer än 90% av de totala förlusterna. För din bekvämlighet har vi endast lagt till de fält som du kan fylla i utan speciella kunskaper i kalkylatorn:

• glasering;
• värmeisolering;
• förhållandet mellan arean av fönster och golv;
• utomhustemperatur;
• antalet väggar som vetter mot utsidan;
• vilket rum är ovanför det beräknade;
• rumshöjd;
• rumsyta.

Efter att du fått värdet på värmeförlusten hemma, tas en korrektionsfaktor på 1,2 för att beräkna den nödvändiga panneffekten.

Hur man arbetar med räknaren

Kom ihåg att ju tjockare glas och ju bättre värmeisolering, desto mindre värmeeffekt kommer att krävas.

För att få resultat måste du svara på följande frågor:

1. Välj en av de föreslagna typerna av glas (trippel- eller dubbelglas, konventionella dubbelglas).
2. Hur är dina väggar isolerade? Solid tjock isolering från ett par lager mineralull, polystyrenskum, EPPS för norr och Sibirien. Kanske bor du i centrala Ryssland och ett lager isolering räcker för dig. Eller är du en av dem som bygger ett hus i de södra regionerna och en dubbel ihålig tegel är lämplig för honom.
3. Vad är ditt förhållande mellan fönster och golvyta, i %. Om du inte känner till detta värde så beräknas det väldigt enkelt: dividera golvytan med fönsterytan och multiplicera med 100%.
4. Ange lägsta vintertemperatur för ett par säsonger och avrunda uppåt. Använd inte medeltemperaturen för vintrar, annars riskerar du att få en mindre panna och huset blir inte tillräckligt uppvärmt.
5. Räknar vi för hela huset eller bara för en vägg?
6. Vad är ovanför vårt rum. Om du har ett envåningshus, välj typ av vind (kall eller varm), om andra våningen, sedan ett uppvärmt rum.
7. Takhöjden och rummets yta är nödvändiga för att beräkna lägenhetens volym, vilket i sin tur är grunden för alla beräkningar.

Räkneexempel:

• envåningshus i Kaliningrad-regionen;
• vägglängd 15 och 10 m, isolerad med ett lager mineralull;
• takhöjd 3 m;
• 6 fönster på 5 m2 från tvåglasfönster;
• den lägsta temperaturen för de senaste 10 åren är 26 grader;
• vi beräknar för alla 4 väggar;
• från ovan en varm uppvärmd vind;

Ytan på vårt hus är 150 m2 och fönstrets yta är 30 m2. 30/150*100=20% förhållande mellan fönster och golv.

Vi vet allt annat, vi väljer lämpliga fält i kalkylatorn och vi får att vårt hus kommer att förlora 26,79 kW värme.

26,79 * 1,2 \u003d 32,15 kW - pannans erforderliga uppvärmningskapacitet.

Klassificering av värmesystem i ett privat hus

Först och främst skiljer sig värmesystem i typen av kylvätska och är:

• vatten, det vanligaste och mest praktiska;
• luft, en variant av vilken är ett system med öppen eld (dvs en klassisk eldstad);
• elektrisk, den mest bekväma att använda.

I sin tur klassificeras vattenvärmesystem i ett privat hus enligt typen av ledningar och är enrörs, samlare och tvårör. Dessutom finns det för dem också en klassificering enligt den energibärare som krävs för driften av värmeanordningen (gas, fast eller flytande bränsle, elektricitet) och enligt antalet kretsar (1 eller 2). Dessa system är också uppdelade efter rörmaterial (koppar, stål, polymerer).

Val av värmeelement

Pannor är villkorligt indelade i flera grupper beroende på vilken typ av bränsle som används:

• elektrisk;
• flytande bränsle;
• gas;
• fast bränsle;
• kombinerad.

Bland alla föreslagna modeller är de mest populära enheter som drivs på gas. Det är denna typ av bränsle som är relativt lönsamt och prisvärt. Dessutom kräver utrustning av detta slag inga speciella kunskaper och färdigheter för dess underhåll, och effektiviteten hos sådana enheter är ganska hög, vilket andra enheter som är identiska i funktionalitet inte kan skryta med.Men samtidigt är gaspannor bara lämpliga om ditt hus är anslutet till en centraliserad gasledning.

Bestämning av pannans effekt

Innan du beräknar uppvärmningen är det nödvändigt att bestämma värmarens genomströmning, eftersom effektiviteten hos den termiska installationen beror på denna indikator. Så en tung enhet kommer att förbruka mycket bränsleresurser, medan en lågeffektsenhet inte fullt ut kommer att kunna tillhandahålla högkvalitativ uppvärmning av rum. Det är av denna anledning som beräkningen av värmesystemet är en viktig och ansvarsfull process.

Du kan inte gå in i komplexa formler för att beräkna pannans prestanda, utan helt enkelt använda tabellen nedan. Det indikerar området för den uppvärmda strukturen och kraften hos värmaren, vilket kan skapa fulla temperaturförhållanden för att leva i den.

Den totala ytan av bostäder i behov av uppvärmning, m2	Erforderlig prestanda för värmeelementet, kW
60-200	Inte högre än 25
200-300	25-35
300-600	35-60
600-1200	60-100

Så småningom

Som du kan se kommer beräkningen av värmekapaciteten ner på att beräkna det totala värdet av de fyra ovanstående elementen.

Inte alla kan bestämma den erforderliga kapaciteten hos arbetsvätskan i systemet med matematisk noggrannhet. Därför, eftersom de inte vill utföra beräkningen, agerar vissa användare enligt följande. Till att börja med fylls systemet med ca 90%, varefter prestandan kontrolleras. Lufta sedan ut den ackumulerade luften och fortsätt fylla.

Under driften av värmesystemet uppstår en naturlig minskning av kylvätskans nivå som ett resultat av konvektionsprocesser. I det här fallet är det en förlust av kraft och produktivitet hos pannan.Detta innebär behovet av en reservtank med en arbetsvätska, varifrån det kommer att vara möjligt att övervaka förlusten av kylvätska och, om nödvändigt, fylla på den.