كيف تحسب نظام التدفئة لمنزل خاص بنفسك

الحساب الهيدروليكي لإمدادات المياه

بالطبع ، لا يمكن أن تكتمل "صورة" حساب الحرارة للتدفئة بدون حساب خصائص مثل حجم وسرعة المبرد. في معظم الحالات ، المبرد هو ماء عادي في حالة تجمع سائل أو غازي.

يوصى بحساب الحجم الفعلي لسائل التبريد عن طريق جمع جميع التجاويف في نظام التدفئة. عند استخدام غلاية ذات دائرة واحدة ، فهذا هو الخيار الأفضل. عند استخدام الغلايات ذات الدائرة المزدوجة في نظام التدفئة ، من الضروري مراعاة استهلاك الماء الساخن للأغراض الصحية والأغراض المنزلية الأخرى

يتم حساب حجم الماء المسخن بواسطة غلاية مزدوجة الدائرة لتزويد السكان بالماء الساخن وتسخين المبرد عن طريق جمع الحجم الداخلي لدائرة التسخين والاحتياجات الفعلية للمستخدمين في الماء الساخن.

يتم حساب حجم الماء الساخن في نظام التدفئة بالصيغة التالية:

W = k * P ، أين

• W هو حجم الناقل الحراري ؛
• P هي قوة غلاية التدفئة ؛
• k هو عامل القدرة (عدد اللترات لكل وحدة طاقة 13.5 ، النطاق 10-15 لترًا).

نتيجة لذلك ، تبدو الصيغة النهائية كما يلي:

ث = 13.5 * ص

سرعة المبرد هي التقييم الديناميكي النهائي لنظام التدفئة ، والذي يميز معدل دوران السائل في النظام.

تساعد هذه القيمة في تقييم نوع وقطر خط الأنابيب:

V = (0.86 * P * μ) / T أين

• ف - قوة المرجل
• μ - كفاءة المرجل
• ∆T هو فرق درجة الحرارة بين مياه الإمداد والمياه العائدة.

باستخدام طرق الحساب الهيدروليكي المذكورة أعلاه ، سيكون من الممكن الحصول على معلمات حقيقية تمثل "أساس" نظام التدفئة المستقبلي.

تحديد قوة المرجل

للحفاظ على فرق درجة الحرارة بين البيئة ودرجة الحرارة داخل المنزل ، يلزم وجود نظام تدفئة مستقل يحافظ على درجة الحرارة المطلوبة في كل غرفة في منزل خاص.

أساس نظام التسخين أنواع مختلفة من الغلايات: وقود سائل أو صلب ، كهربائي أو غاز.

المرجل هو العقدة المركزية لنظام التدفئة التي تولد الحرارة. السمة الرئيسية للغلاية هي قوتها ، أي معدل تحويل كمية الحرارة لكل وحدة زمنية.

بعد حساب الحمل الحراري للتدفئة ، نحصل على الطاقة الاسمية المطلوبة للغلاية.

بالنسبة لشقة عادية متعددة الغرف ، يتم حساب قوة المرجل من خلال المنطقة والطاقة المحددة:

ص_{سخان مياه}= (S._مقدمات* ص_محدد) / 10 أين

• س_مقدمات- المساحة الإجمالية للغرفة المدفئة ؛
• ص_محدد- قوة محددة بالنسبة للظروف المناخية.

لكن هذه الصيغة لا تأخذ في الاعتبار خسائر الحرارة الكافية في منزل خاص.

هناك نسبة أخرى تأخذ هذه المعلمة في الاعتبار:

ص_{سخان مياه}= (س_خسائر* S) / 100 أين

• ص_{سخان مياه}- قوة المرجل
• س_خسائر- فقدان الحرارة؛
• S - منطقة ساخنة.

يجب زيادة الطاقة المقدرة للغلاية. الاحتياطي ضروري إذا كان من المخطط استخدام المرجل لتسخين المياه للحمام والمطبخ.

في معظم أنظمة التدفئة في المنازل الخاصة ، يوصى باستخدام خزان التمدد ، حيث سيتم تخزين إمدادات المبرد. يحتاج كل منزل خاص إلى إمداد بالماء الساخن

من أجل توفير احتياطي طاقة مرجل ، يجب إضافة عامل الأمان K إلى الصيغة الأخيرة:

ص_{سخان مياه}= (س_خسائر* S * K) / 100 أين

ك - تساوي 1.25 أي ستزداد قوة تصميم المرجل بنسبة 25٪.

وبالتالي ، فإن قوة المرجل تجعل من الممكن الحفاظ على درجة حرارة الهواء القياسية في غرف المبنى ، وكذلك الحصول على كمية أولية وإضافية من الماء الساخن في المنزل.

حساب الطاقة الحرارية لنظام التدفئة

الطاقة الحرارية لنظام التدفئة هي كمية الحرارة التي يجب توليدها في المنزل لحياة مريحة خلال موسم البرد.

الحساب الحراري للمنزل

توجد علاقة بين مساحة التسخين الكلية وطاقة المرجل.في الوقت نفسه ، يجب أن تكون قوة المرجل أكبر من أو تساوي طاقة جميع أجهزة التسخين (المشعات). الحساب القياسي للهندسة الحرارية للمباني السكنية هو كما يلي: 100 واط من الطاقة لكل 1 متر مربع من المنطقة المدفأة بالإضافة إلى 15 - 20٪ من الهامش.

يجب أن يتم حساب عدد وقوة أجهزة التسخين (المشعات) بشكل فردي لكل غرفة. كل مشعاع له ناتج حراري معين. في المشعات المقطعية ، القدرة الإجمالية هي مجموع قوة جميع الأقسام المستخدمة.

في أنظمة التدفئة البسيطة ، تعتبر الطرق المذكورة أعلاه لحساب الطاقة كافية. الاستثناء هو المباني ذات الهندسة المعمارية غير القياسية التي تحتوي على مساحات زجاجية كبيرة وأسقف عالية ومصادر أخرى لفقدان الحرارة الإضافي. في هذه الحالة ، ستكون هناك حاجة إلى تحليل وحساب أكثر تفصيلاً باستخدام عوامل الضرب.

حساب حراري مع مراعاة فقد الحرارة في المنزل

يجب إجراء حساب فقد الحرارة في المنزل لكل غرفة على حدة ، مع مراعاة النوافذ والأبواب والجدران الخارجية.

بمزيد من التفصيل ، تُستخدم البيانات التالية لبيانات فقد الحرارة:

• سمك ومادة الجدران والطلاء.
• هيكل السقف والمواد.
• نوع الأساس والمواد.
• نوع التزجيج.
• نوع سكريد الأرضية.

لتحديد الحد الأدنى من الطاقة المطلوبة لنظام التدفئة ، مع مراعاة فقد الحرارة ، يمكنك استخدام الصيغة التالية:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860 ، حيث:

كيو تي هو الحمل الحراري على الغرفة.

V هو حجم الغرفة المسخنة (العرض × الطول × الارتفاع) ، م³.

ΔT هو الفرق بين درجة حرارة الهواء الخارجي ودرجة الحرارة الداخلية المطلوبة ، درجة مئوية.

K هو معامل فقدان الحرارة للمبنى.

860 - تحويل المعامل إلى كيلوواط ساعة.

يعتمد معامل فقدان الحرارة للمبنى K على نوع البناء وعزل الغرفة:

ك	نوع البناء
3 — 4	المنزل بدون عزل حراري هو هيكل مبسط أو هيكل مصنوع من الصفائح المعدنية المموجة.
2 — 2,9	منزل مع عزل حراري منخفض - هيكل مبسط للبناء ، وطوب واحد ، وبناء مبسط للنوافذ والسقف.
1 — 1,9	عزل متوسط ​​- بناء قياسي ، أعمال طوب مزدوجة ، نوافذ قليلة ، سقف قياسي.
0,6 — 0,9	عزل حراري عالي - بناء محسّن ، جدران من الطوب المعزول حرارياً ، عدد قليل من النوافذ ، أرضية معزولة ، فطيرة تسقيف عالية الجودة معزولة حرارياً.

يتم تحديد الفرق بين درجة حرارة الهواء الخارجي ودرجة الحرارة الداخلية المطلوبة ΔT بناءً على الظروف الجوية المحددة والمستوى المطلوب من الراحة في المنزل. على سبيل المثال ، إذا كانت درجة الحرارة الخارجية -20 درجة مئوية ، و +20 درجة مئوية مخططة في الداخل ، فإن ΔT = 40 درجة مئوية.

حساب فقدان الحرارة في المنزل

ستكون هذه البيانات ضرورية لتحديد الطاقة المطلوبة لنظام التدفئة ، أي المرجل ، ومخرجات الحرارة لكل مشعاع على حدة. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام حاسبة فقدان الحرارة الخاصة بنا عبر الإنترنت. يجب حسابها لكل غرفة في المنزل لها جدار خارجي.

فحص. يتم تقسيم فقد الحرارة المحسوب لكل غرفة على تربيعها ونحصل على فقد الحرارة المحدد بوحدة W / متر مربع. تتراوح عادة من 50 إلى 150 واط / متر مربع. م إذا كانت أرقامك مختلفة تمامًا عن تلك المعطاة ، فربما تم ارتكاب خطأ. تكون الخسائر الحرارية في غرف الطابق العلوي هي الأكبر ، تليها الخسائر الحرارية في الطابق الأول وأقلها في غرف الطوابق الوسطى.

نظرة عامة على برامج الحسابات الهيدروليكية

في الأساس ، يعتبر أي حساب هيدروليكي لأنظمة تسخين المياه مهمة هندسية صعبة. لحلها ، تم تطوير عدد من حزم البرامج التي تسهل تنفيذ مثل هذا الإجراء.

يمكنك محاولة إجراء حساب هيدروليكي لنظام التدفئة في غلاف Excel باستخدام الصيغ الجاهزة. ومع ذلك ، قد تحدث المشكلات التالية:

• خطأ كبير. في كثير من الحالات ، يتم أخذ مخطط واحد أو خطين من الأنابيب كمثال على الحساب الهيدروليكي لأنظمة التدفئة. العثور على نفس الحسابات للمجمع هو مشكلة ؛
• لأخذ المقاومة في الاعتبار بشكل صحيح من حيث المكونات الهيدروليكية لخط الأنابيب ، هناك حاجة إلى بيانات مرجعية غير متوفرة في النموذج. يجب البحث عنها وإدخالها بشكل إضافي.

أوفينتروب كو

أبسط وأوضح برنامج للحساب الهيدروليكي للشبكة الحرارية. يمكن أن تساعدك الواجهة البديهية والإعدادات المرنة على التعامل بسرعة مع اللحظات غير المرئية لإدخال البيانات. قد تظهر مشاكل صغيرة أثناء الإعداد الأول للمجمع. ستحتاج إلى إدخال جميع معلمات النظام ، بدءًا من مادة الأنبوب نفسها وتنتهي بوضع عناصر التسخين.

يتميز بمرونة الإعدادات ، والقدرة على إجراء أبسط حساب هيدروليكي لإمداد الحرارة لشبكة تدفئة جديدة ولتحديث شبكة قديمة. يتميز عن البدائل بواجهة رسومية جيدة.

إنستال-ثيرم إتش سي آر

تم حساب حزمة البرامج للمقاومة الاحترافية من حيث المكونات الهيدروليكية لنظام التدفئة. النسخة المجانية لديها الكثير من موانع الاستعمال. نطاق الاستخدام هو تصميم إمدادات الحرارة في المباني العامة والصناعية الكبيرة.

في الظروف العملية ، بالنسبة للإمداد الحراري المستقل للشقق والمنازل الخاصة ، لا يتم إجراء الحساب الهيدروليكي دائمًا. ومع ذلك ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تدهور في تشغيل نظام التدفئة وانهيار سريع لمكوناته - السخانات والأنابيب والمرجل. لتجنب ذلك ، من الضروري حساب معلمات النظام في الوقت المناسب ومقارنتها مع المعلمات الفعلية من أجل التحسين اللاحق لعملية إمداد الحرارة.

هيرز ك.

يتميز بمرونة الإعدادات ، والقدرة على إجراء حساب هيدروليكي مبسط للتدفئة لكل من نظام إمداد حراري جديد وترقية نظام قديم. يختلف عن نظائرها في واجهة رسومية ملائمة.

ميزات اختيار مضخة الدورة الدموية

يتم اختيار المضخة وفقًا لمعيارين:

1. كمية السائل التي يتم ضخها معبراً عنها بالمتر المكعب في الساعة (m³ / h).
2. معبر عن الرأس بالمتر (م).

مع الضغط ، يكون كل شيء أكثر أو أقل وضوحًا - هذا هو الارتفاع الذي يجب أن يرتفع إليه السائل ويتم قياسه من أدنى نقطة إلى أعلى نقطة أو إلى المضخة التالية ، إذا كان المشروع يوفر أكثر من واحدة.

حجم خزان التوسع

يعلم الجميع أن السائل يميل إلى الزيادة في الحجم عند تسخينه. حتى لا يبدو نظام التسخين مثل القنبلة ولا يتدفق في جميع اللحامات ، يوجد خزان تمدد يتم فيه تجميع المياه النازحة من النظام.

ما الحجم الذي يجب شراؤه أو صنعه للخزان؟

الأمر بسيط ، معرفة الخصائص الفيزيائية للماء.

يتم ضرب الحجم المحسوب لسائل التبريد في النظام بـ 0.08. على سبيل المثال ، بالنسبة لمبرد 100 لتر ، سيكون حجم خزان التمدد 8 لترات.

دعنا نتحدث عن كمية السائل الذي تم ضخه بمزيد من التفصيل.

يتم حساب استهلاك المياه في نظام التدفئة وفقًا للصيغة:

G = Q / (c * (t2 - t1)) ، حيث:

• ز - استهلاك المياه في نظام التدفئة ، كجم / ثانية ؛
• Q هو مقدار الحرارة الذي يعوض فقدان الحرارة ، W ؛
• c هي السعة الحرارية النوعية للماء ، وهذه القيمة معروفة وتساوي 4200 J / kg * ᵒС (لاحظ أن أي حاملات حرارية أخرى لديها أداء أسوأ مقارنة بالماء) ؛
• t2 هي درجة حرارة سائل التبريد الذي يدخل النظام ، ᵒС ؛
• t1 هي درجة حرارة سائل التبريد عند مخرج النظام ، ᵒС ؛

توصية! لإقامة مريحة ، يجب أن تكون درجة حرارة دلتا الناقل الحراري عند المدخل 7-15 درجة. يجب ألا تزيد درجة حرارة الأرضية في نظام "الأرضية الدافئة" عن 29ᵒ ج. لذلك ، سيتعين عليك أن تعرف بنفسك نوع التدفئة التي سيتم تركيبها في المنزل: هل سيكون هناك بطاريات ، "أرضية دافئة" أو مزيج من عدة أنواع.

ستعطي نتيجة هذه الصيغة معدل تدفق سائل التبريد في الثانية من الوقت لتجديد فقد الحرارة ، ثم يتم تحويل هذا المؤشر إلى ساعات.

نصيحة! على الأرجح ، ستختلف درجة الحرارة أثناء التشغيل حسب الظروف والموسم ، لذلك من الأفضل إضافة 30 ٪ من الاحتياطي على الفور إلى هذا المؤشر.

ضع في اعتبارك مؤشر المقدار التقديري للحرارة المطلوبة للتعويض عن فقد الحرارة.

ربما يكون هذا هو المعيار الأكثر تعقيدًا وأهمية الذي يتطلب معرفة هندسية ، والتي يجب التعامل معها بمسؤولية.

إذا كان هذا منزلًا خاصًا ، فيمكن أن يختلف المؤشر من 10-15 واط / متر مربع (هذه المؤشرات نموذجية "للمنازل السلبية") إلى 200 واط / متر مربع أو أكثر (إذا كان جدارًا رقيقًا بدون عزل أو عازل غير كافٍ) .

في الممارسة العملية ، تتخذ منظمات البناء والتجارة كأساس مؤشر فقدان الحرارة - 100 واط / متر مربع.

توصية: احسب هذا المؤشر لمنزل معين سيتم فيه تركيب أو إعادة بناء نظام تدفئة. للقيام بذلك ، يتم استخدام الآلات الحاسبة لفقدان الحرارة ، بينما يتم حساب الخسائر للجدران والأسقف والنوافذ والأرضيات بشكل منفصل. ستجعل هذه البيانات من الممكن معرفة مقدار الحرارة المنبعثة فعليًا من المنزل إلى البيئة في منطقة معينة ذات أنظمتها المناخية الخاصة.

نضرب رقم الخسارة المحسوب في مساحة المنزل ثم نستبدله في صيغة استهلاك المياه.

الآن يجب أن تتعامل مع مثل هذا السؤال مثل استهلاك المياه في نظام التدفئة في مبنى سكني.

حساب فقدان الحرارة والغلاية للتدفئة المنزلية عبر الإنترنت

بمساعدة الآلة الحاسبة الخاصة بنا لحساب التدفئة لمنزل خاص ، يمكنك بسهولة معرفة طاقة المرجل المطلوبة لتسخين "عشك" المريح.

كما تتذكر ، من أجل حساب معدل فقد الحرارة ، تحتاج إلى معرفة عدة قيم للمكونات الرئيسية للمنزل ، والتي تمثل معًا أكثر من 90 ٪ من إجمالي الخسائر. من أجل راحتك ، أضفنا إلى الآلة الحاسبة فقط تلك الحقول التي يمكنك ملؤها دون معرفة خاصة:

• تزجيج؛
• العزل الحراري؛
• نسبة مساحة النوافذ والأرضية ؛
• درجة الحرارة في الخارج؛
• عدد الجدران التي تواجه الخارج ؛
• أي غرفة أعلى من الغرفة المحسوبة ؛
• ارتفاع الغرفة
• مساحة الغرفة.

بعد الحصول على قيمة فقد الحرارة في المنزل ، يتم أخذ معامل تصحيح 1.2 لحساب قوة المرجل المطلوبة.

كيف تعمل على الآلة الحاسبة

تذكر أنه كلما كان التزجيج أكثر سمكًا وكان العزل الحراري أفضل ، ستكون هناك حاجة إلى طاقة تسخين أقل.

للحصول على النتائج ، عليك الإجابة على الأسئلة التالية:

1. اختر أحد أنواع التزجيج المقترحة (زجاج ثلاثي أو مزدوج ، زجاج مزدوج تقليدي).
2. كيف يتم عزل جدرانك؟ عزل سميك صلب من طبقتين من الصوف المعدني ، رغوة البوليسترين ، EPPS للشمال وسيبيريا. ربما تعيش في وسط روسيا وتكفيك طبقة واحدة من العزل. أم أنك من أولئك الذين يبنون منزلاً في المناطق الجنوبية ويكون لبنة مجوفة مزدوجة مناسبة له.
3. ما هي نسبة مساحة النافذة إلى الأرض ، بالنسبة المئوية. إذا كنت لا تعرف هذه القيمة ، فسيتم حسابها بكل بساطة: قسّم مساحة الأرضية على مساحة النافذة واضربها في 100٪.
4. أدخل درجة حرارة الشتاء الدنيا لبضعة مواسم وقم بالتقريب. لا تستخدم متوسط ​​درجة الحرارة للشتاء ، وإلا فإنك تخاطر بالحصول على غلاية أصغر ولن يتم تدفئة المنزل بدرجة كافية.
5. هل نحسب للمنزل كله أم لجدار واحد فقط؟
6. ما فوق غرفتنا. إذا كان لديك منزل من طابق واحد ، حدد نوع العلية (بارد أو دافئ) ، إذا كان الطابق الثاني ، ثم غرفة دافئة.
7. يعد ارتفاع الأسقف ومساحة الغرفة ضروريين لحساب حجم الشقة ، والذي يعد بدوره أساس جميع الحسابات.

مثال على الحساب:

• منزل من طابق واحد في منطقة كالينينغراد ؛
• طول الجدار 15 و 10 م ، معزول بطبقة واحدة من الصوف المعدني ؛
• ارتفاع السقف 3 م ؛
• 6 نوافذ بمساحة 5 أمتار مربعة من نافذة زجاجية مزدوجة ؛
• الحد الأدنى لدرجة الحرارة خلال السنوات العشر الماضية 26 درجة ؛
• نحسب لجميع الجدران الأربعة ؛
• من فوق علية دافئة دافئة ؛

تبلغ مساحة منزلنا 150 م 2 ، ومساحة النوافذ 30 م 2. 30/150 * 100 = نسبة النافذة إلى الأرضية 20٪.

نحن نعرف كل شيء آخر ، ونختار الحقول المناسبة في الآلة الحاسبة ونجد أن منزلنا سيفقد 26.79 كيلو واط من الحرارة.

26.79 * 1.2 \ u003d 32.15 كيلو واط - سعة التدفئة المطلوبة للغلاية.

تصنيف أنظمة التدفئة لمنزل خاص

بادئ ذي بدء ، تختلف أنظمة التدفئة في نوع المبرد وهي:

• الماء ، الأكثر شيوعًا وعملية ؛
• الهواء ، أحد أشكاله هو نظام إطلاق نار مفتوح (أي مدفأة كلاسيكية) ؛
• الكهربائية ، الأكثر ملاءمة للاستخدام.

بدورها ، يتم تصنيف أنظمة تسخين المياه في منزل خاص وفقًا لنوع الأسلاك وهي عبارة عن أنبوب أحادي ومجمع وأنبوبين. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد أيضًا تصنيف بالنسبة لهم وفقًا لحامل الطاقة المطلوب لتشغيل جهاز التسخين (غاز ، وقود صلب أو سائل ، كهرباء) ، ووفقًا لعدد الدوائر (1 أو 2). وتنقسم هذه الأنظمة أيضًا إلى مادة الأنابيب (النحاس ، الفولاذ ، البوليمرات).

اختيار عنصر التسخين

تنقسم الغلايات بشروط إلى عدة مجموعات حسب نوع الوقود المستخدم:

• كهربائي؛
• الوقود السائل؛
• غاز؛
• وقود صلب
• مجموع.

من بين جميع الطرز المقترحة ، الأكثر شيوعًا هي الأجهزة التي تعمل بالغاز. هذا النوع من الوقود مربح نسبيًا وبأسعار معقولة. بالإضافة إلى ذلك ، لا تتطلب المعدات من هذا النوع معرفة ومهارات خاصة لصيانتها ، كما أن كفاءة هذه الوحدات عالية جدًا ، ولا يمكن للوحدات الأخرى المتطابقة في الوظيفة التباهي بها.لكن في الوقت نفسه ، تكون غلايات الغاز مناسبة فقط إذا كان منزلك متصلاً بمصدر غاز مركزي.

تحديد قوة المرجل

قبل حساب التسخين ، من الضروري تحديد إنتاجية السخان ، لأن كفاءة التثبيت الحراري تعتمد على هذا المؤشر. لذلك ، ستستهلك وحدة الخدمة الشاقة الكثير من موارد الوقود ، في حين أن الوحدة منخفضة الطاقة لن تكون قادرة على توفير تدفئة عالية الجودة للمساحة بشكل كامل. ولهذا السبب ، يعد حساب نظام التدفئة عملية مهمة ومسؤولة.

لا يمكنك الخوض في الصيغ المعقدة لحساب أداء المرجل ، ولكن ببساطة استخدم الجدول أدناه. يشير إلى مساحة الهيكل الساخن وقوة السخان ، والتي يمكن أن تخلق ظروف درجة حرارة كاملة للعيش فيه.

المساحة الإجمالية للمسكن المحتاج للتدفئة م 2	الأداء المطلوب لعنصر التسخين ، كيلوواط
60-200	لا يزيد عن 25
200-300	25-35
300-600	35-60
600-1200	60-100

في النهاية

كما ترى ، فإن حساب سعة التدفئة ينزل إلى حساب القيمة الإجمالية للعناصر الأربعة المذكورة أعلاه.

لا يمكن لأي شخص تحديد السعة المطلوبة لسائل العمل في النظام بدقة رياضية. لذلك ، لا ترغب في إجراء الحساب ، يتصرف بعض المستخدمين على النحو التالي. بادئ ذي بدء ، يتم ملء النظام بحوالي 90٪ ، وبعد ذلك يتم التحقق من الأداء. ثم ينزف الهواء المتراكم واستمر في الملء.

أثناء تشغيل نظام التدفئة ، يحدث انخفاض طبيعي في مستوى المبرد نتيجة لعمليات الحمل الحراري. في هذه الحالة ، هناك فقدان للطاقة وإنتاجية المرجل.هذا يعني الحاجة إلى خزان احتياطي بسائل عامل ، حيث يمكن مراقبة فقدان سائل التبريد ، وإذا لزم الأمر ، تجديده.