Изчисляване на топлинната енергия за отопление

Термично изчисление на отоплителните уреди

Методът на термично изчисляване е определянето на площта на всяко отделно отоплително устройство, което дава топлина на помещението. Изчисляването на топлинната енергия за отопление в този случай отчита максималното ниво на температурата на охлаждащата течност, което е предназначено за отоплителните елементи, за които се извършва топлинно инженерно изчисление на отоплителната система. Това означава, че ако охлаждащата течност е вода, тогава се взема средната й температура в отоплителната система. Това отчита потока на охлаждащата течност. По същия начин, ако топлинният носител е пара, изчислението на топлината за отоплението използва стойността на по-високата температура на парата при определено ниво на налягане в нагревателното устройство.

Метод на изчисление

За да се изчисли топлинната енергия за отопление, е необходимо да се вземат индикатори за нуждите от топлина в отделна стая. По този начин от данните е необходимо да се извади топлопредаването на топлинната тръба, която се намира в тази стая.

Повърхността, отделяща топлина, ще зависи от няколко фактора - преди всичко от типа на използвания инструмент, от принципа на връзката му с тръбите и от това как се разполага в закрити помещения. Трябва да се отбележи, че всички тези параметри също влияят върху плътността на топлинния поток, излъчвана от устройството.

Изчисляване на отоплителните уреди на отоплителната система - топлопредаването на отоплителното устройство Q може да се определи по следната формула:

Qpr = qpr * Ap.

Въпреки това, той може да се използва само ако е известен индикаторът на повърхностната плътност на топлинното устройство qpr (W / m2).

Оттук можем да изчислим изчислената площ Ап. Важно е да разберете, че изчислената площ на всяко отоплително устройство не зависи от вида на охлаждащата течност.

Аг = Qnp / qnp,

в която Qnp е нивото на топлопредаване, необходимо за определено помещение.

Термичното изчисление на отоплението отчита, че за определяне на топлообмена на устройството за определено помещение се използва формулата:

Qpp = Qp - μtr * Qtr

докато Qp е топлинното търсене на помещението, Qtr е общото количество топлопредаване на всички елементи на отоплителната система, разположени в помещението. Изчисляването на топлинния товар за отопление означава, че това включва не само радиатора, но и тръбите, които са свързани към него, и тръбата за транзитна топлина (ако има такава). В тази формула, μtr е коефициентът на корекция, който осигурява частичен топлинен трансфер на системата, предназначен да поддържа постоянна температура в помещението. В този случай размерът на корекцията може да варира в зависимост от това как са положени тръбите на отоплителната система в помещението. По-специално - с открит метод - 0,9 - в стените на жлебовете - 0,5 - вградени в бетонната стена - 1,8.

Изчисляването на необходимата топлинна мощност, т.е. общият топлообмен (Qtr - W) на всички елементи на отоплителната система се определя по следната формула:

Qtr = μktr * μ * dn * 1 * (tz - tв) 

В него kr е коефициентът на топлопредаване на определена дължина на тръбопровода, разположен в стаята, dn е външният диаметър на тръбата, l е дължината на сегмента. Индексите t и t показват температурата на охлаждащата течност и въздуха в помещението.

Формулата Qtr = qv * lv + qr * lg се използва за определяне нивото на топлопредаване на топлинния проводник в помещението. За да се определят индикаторите трябва да се отнасят до специалната референтна литература. Тя може да се използва за определяне на топлинната мощност на отоплителната система - определянето на топлопренасянето по вертикален начин (qv) и хоризонтално (qg) на топлинна тръба, поставена в помещение. Намерените данни показват пренос на топлина от 1 м от тръбата.

Преди да се изчисли Гкал за отопление, за много години изчисленията, направени с формула Ар = QNP / QNP и измерване повърхността на топлопренасяне на отоплителната система, проведени с използване на условни единици - еквивалентни квадратни метра. В същото време ECM е условно равна на повърхността на отоплително устройство с топлинна мощност 435 kcal / h (506 W). Изчисляване Гкал при нагряване предполага, че тази разлика в охладител и температура на въздуха (TG - TI) в стаята е 64,5 ° С, относителна водния поток в системата равен индекс GOTN = L, 0.

Изчисляване на термично натоварване на нагряването означава, че докато гладки тръби и панелни отоплителни уреди, които имат голяма топлина от референтните радиаторите съветско време, имат площ от ЕСМ, което е значително различен от индекса на физическото пространство. Съответно, площта на по-ефикасните отоплителни устройства на ECM е значително по-ниска от тяхната физическа площ.

Това двойно измерване на площта на отоплителните уреди през 1984 г. обаче беше опростено и ECM бе отменено. Така, от този момент площта на нагревателя се измерва само в m2.

След като се изчисли необходимото пространство за помещението и изчисляването на отоплителната мощност на отоплителната система, можете да продължите с избора на необходимия отоплител от каталога на отоплителните елементи.

В този случай се оказва, че най-често площта на придобития елемент е малко по-голяма от тази, получена чрез изчисление. Това е доста лесно да се обясни - в края на краищата подобна корекция се взема предвид предварително чрез въвеждане на инкрементален коефициент μ1 във формулите.

Днес секторни нагреватели са много чести. Тяхната дължина директно зависи от броя на използваните секции. За да се изчисли количеството топлина за отопление - тоест, за да се изчисли оптималният брой секции за определено помещение, формулата се използва:

N = (Аг / а1) (μ 4 / μ 3)

В него a1 е площта на една част от радиатора, избрана за инсталиране в стаята. Измерено в м2. μ 4 е корекционният коефициент, който се прилага за метода на инсталацията на отоплителния радиатор. μ 3 е корекционният коефициент, който показва действителния брой секции в радиатора (μ3 - 1,0, при условие че Ap = 2,0 m2). За стандартните радиатори като M-140, този параметър се определя от формулата:

μ 3 = 0.97 + 0.06 / Ar

При термични тестове се използват стандартни радиатори, състоящи се средно от 7-8 секции. Това означава, че изчисляването на консумацията на топлина за отопление - тоест, коефициента на топлопреминаване, е реално само за радиатори с такъв размер.

Трябва да се отбележи, че когато се използват радиатори с по-малко сечения, има незначително увеличение на нивото на топлопренос.

Това се дължи на факта, че в крайните участъци топлинният поток е малко по-активен. В допълнение, отворените краища на радиатора допринасят за по-голямото преминаване на топлината към въздуха в помещението. В случай, че броят на секциите е по-голям, има отслабване на тока в най-отдалечените части. Съответно, за да се постигне необходимото ниво на топлопреминаване, най-рационалното е да се увеличи дължината на радиатора чрез добавяне на секции, които няма да повлияят на силата на отоплителната система.

За тези радиатори, площта на една секция, в която е 0.25 м2, има формула за определяне на коефициента μ3:

μ3 = 0.92 + 0.16 / Ar

Но трябва да се има предвид, че при използването на тази формула е изключително рядко, за да се получи цял брой секции. Най-често изискваният брой е частичен. Изчисляването на отоплителните уреди на отоплителната система предполага, че за постигане на по-точен резултат е допустимо незначително (не повече от 5) намаляване на коефициента Ап. Това действие води до ограничаване на нивото на отклонение на температурния индекс в стаята. При изчисляване на топлината за отопление на помещението, след получаване на резултата, се получава радиатор с максимален брой секции, най-близо до получената стойност.

Изчисляването на капацитета за отопление по площ предполага, че определени условия за инсталиране на радиатори се налагат от архитектурата на къщата.

По-специално, ако има външна ниша под прозореца, тогава дължината на радиатора трябва да бъде по-малка от дължината на нишата - не по-малко от 0,4 м. Това условие е валидно само при директни тръбопроводи към радиатора. В случай на използване на тръбопровод с патица, разликата в дължината на нишата и радиатора трябва да бъде най-малко 0,6 м. В същото време, излишните участъци трябва да бъдат идентифицирани като отделен радиатор.

За отделните модели радиатори не се прилага формулата за изчисляване на топлината за отопление, т.е. определяне на дължината, тъй като този параметър е предварително определен от производителя. Това напълно важи за радиатори като RSV или RSG. Обаче не е необичайно паралелно да се монтират два панела, които да се използват за увеличаване на площта на отоплителен уред от този тип.

Ако панелният радиатор е определен като единственият разрешен за дадено помещение, то тогава да се определи броят на необходимите отоплителни тела:

N = Аг / а1.

В този случай площта на радиатора е известен параметър. В случай, че са инсталирани два паралелни радиаторни агрегата, индикаторът Ap се увеличава, определяйки коефициента на понижена топлопреносна способност.

В случай на използване на конвектори с корпус, изчисляването на топлинната мощност взема предвид, че тяхната дължина се определя и от съществуващия модел. По-специално, подовият конвектор "Rhythm" е представен в два модела с дължина на корпуса от 1 м и 1,5 м. Конвекторите на стена също могат да се различават малко по един от друг.

В случай на използване на конвектор без обвивка, има формула, която помага да се определи броят на елементите на устройството, след което е възможно да се осъществи изчисляването на мощността на отоплителната система:

N = Аг / (п * а1)

Тук n е броят на редове и степени на елементите, които съставят площта на конвектора. В този случай a1 е площта на една тръба или елемент. При определяне на проектната площ на конвектора е необходимо да се вземе под внимание не само броят на елементите, но и начинът на тяхното свързване.

В случай на използване на гладък тръбен инструмент в отоплителната система, продължителността на неговата отоплителна тръба се изчислява по следния начин:

l = Ап * у4 / (п * а1)

μ4 е корекционният коефициент, който се въвежда в присъствието на декоративен капак на тръбата; n е броят на редовете или редовете на нагревателните тръби; а1 е параметър, характеризиращ площта на един метър от хоризонталната тръба при предварително определен диаметър.

За да се получи по-точен (а не частичен брой), се допуска незначително (не повече от 0,1 m2 или 5) намаляване на стойността А.

Пример №1

Необходимо е да се определи точният брой на секциите за радиатор M140-A, които ще бъдат инсталирани в една стая, разположен на последния етаж. В този случай стената е външна, под прозореца няма ниша. Разстояние от отоплителното тяло е само 4 cm. Височината на пространството от 2,7 м. Qn = 1,410 W, и Ti = 18 ° С Условия радиаторни връзки: свързване към един отвор вертикален поток контролирано тип (Dy20, МСТ кран podvodkoj 0.4 m) - горната окабеляване на отоплителната система, TG = 105 ° С, и потокът през вертикалната тръба е Gst = 300 кг / ч. охладител температурна разлика между вертикална тръба за подаване и разглеждане е 2 ° С

Определете средната температура в радиатора:

tcp = (105-2) - 0.5х1410х1.06х1.02х3.6 / (4.187х300) = 100.8 ° С.

Въз основа на получените данни, изчислете плътността на топлинния поток:

tcp = 100.8-18 = 82.8 ° С

Следва да се отбележи, че има малка промяна в дебита на водата (360 до 300 kg / h). Този параметър практически няма ефект върху qnp.

Qpr = 650 (82,8 / 70) 1 + 0,3 = 809 W / m2.

След това определяме нивото на топлопредаване хоризонтално (lr = 0,8 м) и вертикално (lb = 2,7-0,5 = 2,2 м) от намиращите се тръби. За тази цел трябва да използваме формулата Qtr = qxxlB + qrxlr.

Получаваме:

Qtr = 93x2.2 + 115x0.8 = 296 вата.

Изчислете площта на необходимия радиатор по формулата Ап = Qnp / qnp и Qpp = Qn - μtrxQtr:

Аг = (1410-0.9х296) / 809 = 1.41m2.

Ние изчисляваме необходимия брой секции на радиатора M140-A, като се има предвид, че площта на един участък е 0.254 m2:

m2 (μ4 = 1.05, μ3 = 0.97 + 0.06 / 1.41 = 1.01, използвайте формулата μ3 = 0.97 + 0.06 / Ari определи:

N = (1.41 / 0.254) х (1.05 / 1.01) = 5.8.
Това означава, че изчислението на потреблението на топлина за отопление показа, че в стаята за постигане на най-удобната температура трябва да се инсталира радиатор, състоящ се от 6 секции.

Пример номер 2

Необходимо е да се определи марката на отворен стенен конвектор с корпус KH-20k "Universal-20", който е монтиран на тип тръбопровод с един тръбопровод. Кранът до инсталираното устройство липсва.

Определя средната температура на водата в конвектора:

tcp = (105-2) - 0.5x1410x1.04х1.02х3.6 / (4.187х300) = 100.9 ° С.

В конвекторите "Universal-20" плътността на топлинния поток е 357 W / m2. Използвайки формулата qpr = qnom (μ tcp / 70) 1 + n (Gpr / 360) p, преизчисляваме данните:

qnp = 357 (82.9 / 70) 1 + 0.3 (300/360) 0.07 = 439 W / m2.

Ние определяме нивото на топлопредаване от хоризонтални (lr = 0,8 m) и вертикални (lb = 2,7 m) тръби (с допустимо отклонение за Dy20), използвайки формулата Qpp = qvxlv + qrxlr. Получаваме:

Qtr = 93x2.7 + 115x0.8 = 343 вата.

Използвайки формулата Ап = Qnp / qnp и Qpp = Qn - μ mpxQpp, определяме изчислената площ на конвектора:

Аг = (1410 - 0.9x343) / 439 = 2.51 м2.

Това означава, че конвекторът "Universal-20" е приет за монтаж, дължината на корпуса му е 0,845 м (модел KN 230-0,918, площта му е 2,57 м 2).

Пример №3

За система за парно отопление е необходимо да се определи броят и дължината на чугунните оребрени тръби, при условие че инсталирането на отворен тип се извършва на две нива. Излишното налягане на парите е 0.02 МРа.

Допълнителни характеристики: tnac = 104,25 ° С, tв = 15 ° С, Qп = 6500 W, Qtr = 350 W.

Използвайки формулата μ tn = tnas - tв, ние определяме температурната разлика:

тт = 104.25-15 = 89.25 ° С.

Определете плътността на топлинния поток, като използвате известния коефициент на предаване на този тип тръба в случай, когато те са инсталирани успоредно един над друг - k = 5,8 W / (m2 - ° C). Получаваме:

qnp = knpx μ tn = 5.8-89.25 = 518 W / m2.

Формулата Ап = Qnp / qnp помага да се определи изискваната площ на устройството:

Аг = (6500 - 0.9x350) / 518 = 11.9m2.

За да се определи броят на необходимите тръби, N = Ap / (nxa1). В този случай е необходимо да се използват такива данни: дължината на една тръба е 1,5 м, площта на нагревателната повърхност е 3 м 2.

Изчислете: N = 11,9 / (2х3,0) = 2 броя.

Това означава, че във всяко ниво трябва да инсталирате две тръби на всеки 1,5 м. В този случай изчислете общата площ на даден нагревател: A = 3,0x * 2x2 = 12,0 m2.