برای ایجاد راحتی در مسکونی و محل تولیدتعادل حرارتی را انجام دهید و ضریب عملکرد (COP) بخاری ها را تعیین کنید. همه محاسبات اعمال می شود ویژگی های انرژی، که به شما امکان می دهد بارهای منابع گرمایش را با شاخص های مصرف مصرف کنندگان - قدرت حرارتی وصل کنید. محاسبه یک کمیت فیزیکی با استفاده از فرمول ها انجام می شود.

برای محاسبه توان حرارتی از فرمول های خاصی استفاده می شود

راندمان بخاری

توان تعریف فیزیکی سرعت انتقال یا مصرف انرژی است. برابر است با نسبت مقدار کار برای یک دوره زمانی معین به این مدت. دستگاه های گرمایشی با مصرف برق بر حسب کیلووات مشخص می شوند.

برای مقایسه انرژی ها انواع مختلففرمول قدرت حرارتی معرفی شد: N = Q / Δ t، که در آن:

1. Q مقدار گرما بر حسب ژول است.
2. Δ t - فاصله زمانی آزادسازی انرژی در ثانیه؛
3. بعد مقدار حاصل J/s = W.

برای ارزیابی راندمان بخاری ها از ضریبی استفاده می شود که میزان گرمای استفاده شده برای هدف مورد نظر - راندمان را نشان می دهد. این شاخص با تقسیم انرژی مفید بر انرژی مصرف شده تعیین می شود، یک واحد بدون بعد است و به صورت درصد بیان می شود. در رابطه با قسمت های مختلف تشکیل دهنده محیط، راندمان بخاری مقادیر نابرابر دارد. اگر کتری را به عنوان آبگرمکن ارزیابی کنید، راندمان آن 90 درصد خواهد بود و در صورت استفاده به عنوان بخاری اتاق، ضریب آن به 99 درصد افزایش می یابد.

توضیح این موضوع ساده است: در اثر تبادل حرارت با محیط، بخشی از دما از بین می رود و از بین می رود. مقدار انرژی از دست رفته به رسانایی مواد و عوامل دیگر بستگی دارد. از نظر تئوری می توانید قدرت تلفات حرارتی را با استفاده از فرمول P = λ × S Δ T / h محاسبه کنید. در اینجا λ ضریب هدایت حرارتی، W/(m × K) است. S مساحت منطقه تبادل حرارت، m² است. Δ T - اختلاف دما در سطح کنترل شده، درجه. با؛ h - ضخامت لایه عایق، متر.

از فرمول مشخص است که برای افزایش قدرت باید تعداد رادیاتورهای گرمایش و منطقه انتقال حرارت را افزایش داد. با کاهش سطح تماس با محیط خارجی، تلفات دما در اتاق به حداقل می رسد. هر چه دیوار ساختمان حجیم تر باشد، نشت گرما کمتر خواهد بود.

تعادل گرمایش فضا

آماده سازی یک پروژه برای هر شی با شروع می شود محاسبه حرارتیطراحی شده برای حل مشکل تامین گرمایش ساختمان با در نظر گرفتن تلفات هر اتاق. تعادل کمک می کند تا بفهمید چه مقدار گرما در دیوارهای ساختمان حفظ می شود، چه مقدار در بیرون از دست می رود و مقدار انرژی مورد نیاز برای اطمینان از آب و هوای راحت در اتاق ها.

تعیین توان حرارتی برای حل مسائل زیر ضروری است:

1. محاسبه بار دیگ گرمایش، که گرمایش، تامین آب گرم، تهویه مطبوع و عملکرد سیستم تهویه را فراهم می کند.
2. هماهنگی گازرسانی ساختمان و دریافت مشخصات فنیبرای اتصال به شبکه توزیع این نیاز به حجم مصرف سوخت سالانه و انرژی مورد نیاز (Gcal/hour) منابع گرمایی دارد.
3. تجهیزات لازم برای گرم کردن محل را انتخاب کنید.

فرمول مربوطه را فراموش نکنید

از قانون بقای انرژی چنین استنباط می شود که در یک فضای محدود با یک رژیم دمایی ثابت، تعادل حرارتی باید حفظ شود: افزایش Q - تلفات Q = 0 یا Q مازاد = 0، یا Σ Q = 0. یک میکرو اقلیم ثابت حفظ می شود. در همان سطح برای فصل گرمادر ساختمانهای دارای امکانات اجتماعی مهم: موسسات مسکونی، کودکان و پزشکی، و همچنین در صنایع با عملکرد مداوم. اگر تلفات حرارتی بیشتر از افزایش گرما باشد، محل باید گرم شود.

محاسبات فنی به بهینه سازی مصرف مصالح در حین ساخت و کاهش هزینه های ساخت ساختمان کمک می کند. کل توان حرارتی دیگ با افزودن انرژی برای گرمایش آپارتمان ها، گرمایش تعیین می شود آب گرم، جبران خسارات تهویه و تهویه مطبوع، ذخیره برای اوج هوای سرد.

محاسبه توان حرارتی

انجام محاسبات دقیق روی سیستم گرمایش برای افراد غیر متخصص دشوار است، اما روش های ساده شده به یک فرد آموزش ندیده اجازه می دهد تا شاخص ها را محاسبه کند. اگر محاسبات را با چشم انجام دهید، ممکن است معلوم شود که قدرت دیگ یا بخاری کافی نیست. یا برعکس، به دلیل مازاد انرژی تولید شده، گرما باید هدر رود.

روش های خود ارزیابی خصوصیات گرمایشی:

1. با استفاده از استاندارد از مستندات پروژه. برای منطقه مسکو، مقدار 100-150 وات در هر متر مربع استفاده می شود. منطقه ای که باید گرم شود در نرخ ضرب می شود - این پارامتر مورد نظر خواهد بود.
2. کاربرد فرمول برای محاسبه توان حرارتی: N = V × Δ T × K، کیلو کالری در ساعت. نامگذاری نمادها: V - حجم اتاق، Δ T - اختلاف دمای داخل و خارج اتاق، K - ضریب انتقال یا اتلاف گرما.
3. اتکا به شاخص های تجمیع شده این روش مشابه روش قبلی است، اما برای تعیین بار حرارتی ساختمان های چند آپارتمانی استفاده می شود.

مقادیر ضریب پراکندگی از جداول گرفته شده است، محدودیت برای تغییر ویژگی ها از 0.6 تا 4 است. مقادیر تقریبی برای محاسبه ساده:

نمونه ای از محاسبه قدرت گرمایش دیگ بخار برای اتاق 80 متر مربع با سقف 2.5 متر حجم 80 × 2.5 = 200 m³. ضریب اتلاف برای یک خانه معمولی 1.5 است. تفاوت بین دمای اتاق (22 درجه سانتیگراد) و دمای بیرون (منهای 40 درجه سانتیگراد) 62 درجه سانتیگراد است. ما فرمول را اعمال می کنیم: N = 200 × 62 × 1.5 = 18600 کیلو کالری در ساعت. تبدیل به کیلووات با تقسیم بر 860 انجام می شود. نتیجه = 21.6 کیلو وات.

اگر احتمال یخبندان زیر 40 درجه سانتیگراد / 21.6 × 1.1 = 23.8 وجود داشته باشد، مقدار توان حاصل 10٪ افزایش می یابد. برای محاسبات بیشتر، نتیجه به 24 کیلو وات گرد می شود.

آغاز آماده سازی یک پروژه گرمایشی، هر دو مسکونی خانه های روستایی، بنابراین مجتمع های تولیدی، از محاسبات مهندسی حرارتی به دست می آید. یک تفنگ حرارتی به عنوان منبع گرما فرض می شود.

محاسبات مهندسی حرارتی چیست؟

محاسبه تلفات حرارتی یک سند اساسی است که برای حل چنین مشکلی مانند سازماندهی تامین حرارت یک سازه طراحی شده است. مصرف گرمای روزانه و سالانه را تعیین می کند، حداقل نیازتاسیسات مسکونی یا صنعتی در انرژی حرارتی و تلفات حرارتیبرای هر اتاق
حل مشکلی مانند محاسبه حرارتی، مجموعه ای از ویژگی های شی را باید در نظر گرفت:

1. نوع شیء ( یک خانه شخصی، یک طبقه یا ساختمان چند طبقه، اداری، تولیدی یا انباری).
2. تعداد افرادی که در ساختمان زندگی می کنند یا در یک شیفت کار می کنند، تعداد نقاط تامین آب گرم.
3. قسمت معماری (ابعاد سقف، دیوارها، کف، ابعاد بازشوهای در و پنجره).
4. داده های ویژه، به عنوان مثال، تعداد روزهای کاری در سال (برای تولید)، مدت زمان فصل گرما(برای اشیاء از هر نوع).
5. شرایط دما در هر یک از محل های تاسیسات (آنها توسط CHiP 2.04.05-91 تعیین می شوند).
6. هدف عملکردی (تولید انبار، مسکونی، اداری یا خانگی).
7. سازه های سقف، دیوارهای خارجی، کف (نوع لایه های عایق و مصالح مورد استفاده، ضخامت طبقات).

چرا به محاسبات مهندسی حرارتی نیاز دارید؟

• برای تعیین قدرت دیگ.
  فرض کنید تصمیم به عرضه دارید خانه تعطیلاتیا سیستم سازمانی گرمایش مستقل. برای تصمیم گیری در مورد انتخاب تجهیزات، ابتدا باید قدرت نصب گرمایش را محاسبه کنید، که برای عملکرد بی وقفه تامین آب گرم، تهویه مطبوع، سیستم های تهویه و همچنین گرمایش کارآمد ساختمان مورد نیاز است. قدرت یک سیستم گرمایش مستقل به عنوان مجموع هزینه های حرارتی برای گرم کردن تمام اتاق ها و همچنین هزینه های حرارتی برای سایر نیازهای تکنولوژیکی تعیین می شود. سیستم گرمایشی باید دارای ذخیره توان مشخصی باشد تا کارکرد در بارهای اوج، عمر مفید آن را کوتاه نکند.
• تکمیل تاییدیه گازرسانی تاسیسات و اخذ مشخصات فنی.
  در صورت استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوخت دیگ بخار، اخذ مجوز گازرسانی به تاسیسات ضروری است. برای به دست آوردن مشخصات، باید مقادیر مصرف سوخت سالانه را ارائه دهید ( گاز طبیعی) و همچنین مقادیر کل توان منابع گرمایی (Gcal/hour). این شاخص ها در نتیجه تعیین می شوند محاسبه حرارتی. تصویب پروژه گازسازی یک تاسیسات در مقایسه با نصب سیستم های گرمایشی که روی روغن های پسماند کار می کنند، روشی پرهزینه تر و وقت گیرتر برای سازماندهی گرمایش مستقل است که نصب آن نیازی به تاییدیه و مجوز ندارد.
• برای انتخاب تجهیزات مناسب
  داده های محاسبه حرارتی عامل تعیین کننده هنگام انتخاب دستگاه ها برای گرم کردن اشیاء است. پارامترهای زیادی باید در نظر گرفته شود - جهت گیری به جهت های اصلی، ابعاد بازشوهای درب و پنجره، ابعاد اتاق ها و موقعیت آنها در ساختمان.

محاسبات مهندسی حرارتی چگونه کار می کند؟

شما می توانید استفاده کنید فرمول ساده شدهبرای تعیین حداقل توان مجاز سیستم های حرارتی:

Q t (kW/hour) =V * ΔT * K /860، که در آن

Q t است بار حرارتیبرای یک اتاق خاص؛
K - ضریب تلفات حرارتی ساختمان؛
V - حجم (در متر مکعب) اتاق گرم شده (عرض اتاق بر اساس طول و ارتفاع).
ΔT تفاوت (با C نشان داده شده) بین دمای هوای مورد نیاز داخل و خارج است.

شاخصی مانند ضریب تلفات حرارتی (K) به عایق و نوع ساخت اتاق بستگی دارد. می توانید از مقادیر ساده شده برای اشیاء با انواع مختلف استفاده کنید:

• K = از 0.6 تا 0.9 (افزایش درجه عایق حرارتی). تعداد کمی پنجره مجهز به قاب دوتایی، دیوارهای آجری با عایق حرارتی دوبل، سقف ساخته شده از مواد با کیفیت بالا، پایه کف جامد.
• K = از 1 تا 1.9 (عایق حرارتی متوسط). دو برابر آجرکاری، سقف با سقف معمولی، تعداد کمی پنجره;
• K = از 2 تا 2.9 (عایق حرارتی کم). ساختار ساختمان ساده، تک آجرکاری است.
• K = 3 – 4 (بدون عایق حرارتی). سازه ای ساخته شده از فلز یا ورق های راه راه یا سازه چوبی ساده شده.

هنگام تعیین تفاوت بین دمای مورد نیاز داخل حجم گرم شده و دمای خارج (ΔT)، باید از درجه راحتی که می خواهید از نصب گرمایش دریافت کنید و همچنین از ویژگی های اقلیمیمنطقه ای که شی در آن قرار دارد. پارامترهای پیش فرض مقادیر تعریف شده توسط CHiP 2.04.05-91 هستند:

• +18 – ساختمان های عمومیو کارگاه های تولیدی؛
• +12 - مجتمع های ذخیره سازی مرتفع، انبارها.
• + 5 – گاراژها و انبارها بدون تعمیر و نگهداری مداوم.

شهر		شهر	دمای تخمینی بیرون، درجه سانتیگراد
دنپروپتروفسک	- 25	کاوناس	- 22
اکاترینبورگ	- 35	لویو	- 19
زاپوروژیه	- 22	مسکو	- 28
کالینینگراد	- 18	مینسک	- 25
کراسنودار	- 19	نووروسیسک	- 13
کازان	- 32	نیژنی نووگورود	- 30
کیف	- 22	اودسا	- 18
روستوف	- 22	سن پترزبورگ	- 26
سامارا	- 30	سواستوپل	- 11
خارکف	- 23	یالتا	- 6

محاسبه با استفاده از یک فرمول ساده اجازه نمی دهد که تفاوت در تلفات حرارتی ساختمان در نظر گرفته شودبسته به نوع سازه های محصور، عایق بندی و محل قرارگیری محل. مثلا، گرمای بیشتربه اتاق هایی با پنجره های بزرگ، سقف های بلند و اتاق های گوشه. در عین حال اتاق هایی که حصار خارجی ندارند کمترین تلفات حرارتی را دارند. هنگام محاسبه چنین پارامتری به عنوان حداقل توان حرارتی توصیه می شود از فرمول زیر استفاده کنید:

Qt (kW/hour)=(100 W/m2 * S (m2) * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7)/1000، که در آن

S - مساحت اتاق، متر مربع؛
W/m 2 - مقدار ویژه اتلاف حرارت (65-80 وات / متر مربع). این شاخص شامل از دست دادن گرما از طریق تهویه، جذب توسط دیوارها، پنجره ها و سایر انواع نشتی است.
K1 - ضریب نشت گرما از پنجره:

• اگر یک پنجره سه جداره وجود دارد K1 = 0.85؛
• اگر پنجره دو جداره دو جداره باشد، K1 = 1.0.
• با لعاب استاندارد K1 = 1.27؛

K2 - ضریب اتلاف حرارت دیوار:

• عایق حرارتی بالا (شاخص K2 = 0.854)؛
• عایق با ضخامت 150 میلی متر یا دیوارهای دو آجری (شاخص K2 = 1.0).
• عایق حرارتی کم (شاخص K2 = 1.27)؛

K3 شاخصی است که نسبت مساحت (S) پنجره ها و کف را تعیین می کند:

• اتصال کوتاه 50% = 1.2;
• اتصال کوتاه 40% = 1.1;
• اتصال کوتاه 30% = 1.0;
• 20% CV=0.9;
• 10% SC=0.8;

K4 - ضریب دمای بیرون:

• -35 درجه سانتی گراد K4=1.5;
• -25 درجه سانتی گراد K4=1.3;
• -20 درجه سانتی گراد K4=1.1;
• -15 درجه سانتی گراد K4=0.9;
• -10 درجه سانتی گراد K4=0.7;

K5 - تعداد دیوارهای رو به بیرون:

• چهار دیواری K5=1.4;
• سه دیوار K5=1.3;
• دو دیوار K5=1.2;
• یک دیوار K5=1.1;

K6 - نوع عایق حرارتی اتاق که در بالای اتاق گرم قرار دارد:

• گرم K6-0.8;
• اتاق زیر شیروانی گرم K6=0.9;
• اتاق زیر شیروانی گرم نشده K6=1.0;

K7 - ارتفاع سقف:

• 4.5 متر K7=1.2;
• 4.0 متر K7=1.15;
• 3.5 متر K7=1.1;
• 3.0 متر K7=1.05;
• 2.5 متر K7=1.0.

اجازه دهید به عنوان مثال محاسبه حداقل توان یک تاسیسات گرمایش مستقل (با استفاده از دو فرمول) برای یک اتاق ایستگاه خدمات جداگانه (ارتفاع سقف 4 متر، مساحت 250 متر مربع، حجم 1000 متر مکعب، پنجره های بزرگ با لعاب معمولی، بدون حرارت عایق سقف و دیوارها، طراحی ساده).

طبق یک محاسبه ساده:

Q t (kW/hour) = V * ΔT * K/860=1000 *30*4/860=139.53 کیلووات، که در آن

V حجم هوا در اتاق گرم (250 * 4)، متر 3 است.
ΔT تفاوت بین دمای هوای خارج از اتاق و دمای هوای مورد نیاز داخل اتاق (30 درجه سانتیگراد) است.
K ضریب تلفات حرارتی ساختمان است (برای ساختمان های بدون عایق حرارتی K = 4.0).
860 - تبدیل به کیلووات در ساعت.

محاسبه دقیق تر:

Q t (kW/hour) = (100 W/m 2 * S (m 2) * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7)/1000 = 100 * 250 * 1.27 * 1.27 * 1.1 * 1.5* 1.4*1*1.15/1000=107.12 کیلووات در ساعت، جایی که

S - مساحت اتاقی که محاسبه برای آن انجام می شود (250 متر مربع)؛
K1 - پارامتر نشت گرما از طریق پنجره ها (لعاب استاندارد، شاخص K1 1.27 است).
K2 - مقدار نشت گرما از طریق دیوارها (عایق حرارتی ضعیف، نشانگر K2 با 1.27 مطابقت دارد).
K3 - پارامتر نسبت ابعاد پنجره به سطح کف (40٪، شاخص K3 1.1 است).
K4 - مقدار دمای خارج (-35 درجه سانتیگراد، نشانگر K4 مربوط به 1.5 است).
K5 - تعداد دیوارهایی که به بیرون می روند (در در این موردچهار K5 برابر با 1.4) است.
K6 - شاخصی که نوع اتاقی را که مستقیماً بالای اتاق گرم قرار دارد تعیین می کند (اتاق زیر شیروانی بدون عایق K6 = 1.0).
K7 شاخصی است که ارتفاع سقف ها را تعیین می کند (4.0 متر، پارامتر K7 مربوط به 1.15 است).

همانطور که از محاسبات می بینید، فرمول دوم برای محاسبه توان تاسیسات گرمایشی ترجیح داده می شود، زیرا تعداد بسیار بیشتری از پارامترها را در نظر می گیرد (به خصوص اگر لازم باشد پارامترهای تجهیزات کم مصرف تعیین شود.، برای استفاده در فضاهای کوچک در نظر گرفته شده است). به نتیجه به دست آمده لازم است ذخیره کمی از قدرت اضافه شود تا عمر مفید افزایش یابد تجهیزات حرارتی.
با انجام محاسبات ساده می توانید بدون کمک متخصصان تعیین کنید قدرت مورد نیازسیستم گرمایش مستقل برای تجهیز تاسیسات مسکونی یا صنعتی.

می توانید یک تفنگ حرارتی و سایر بخاری ها را در وب سایت شرکت یا با مراجعه به فروشگاه خرده فروشی ما خریداری کنید.

سیستم گرمایش در یک خانه خصوصی اغلب مجموعه ای از تجهیزات مستقل است که از مناسب ترین مواد برای یک منطقه خاص به عنوان انرژی و خنک کننده استفاده می کند. بنابراین، برای هر طرح گرمایش خاص، یک محاسبه جداگانه از توان حرارتی سیستم گرمایش مورد نیاز است، که عوامل زیادی را در نظر می گیرد، مانند حداقل مصرف انرژی حرارتی برای خانه، مصرف گرما برای محل - هر یک. یکی، به تعیین میزان مصرف انرژی در روز و در طول فصل گرما و غیره کمک می کند.

فرمول ها و ضرایب محاسبات حرارتی

قدرت حرارتی نامی یک سیستم گرمایشی برای یک تأسیسات خصوصی با فرمول تعیین می شود (همه نتایج بر حسب کیلووات بیان می شوند):

• Q = Q 1 x b 1 x b 2 + Q 2 – Q 3 ; جایی که:
• س 1 - مجموع تلفاتگرما در ساختمان با توجه به محاسبات، کیلو وات؛
• b 1 ضریب انرژی حرارتی اضافی رادیاتورها بیش از آنچه در محاسبه نشان داده شده است. مقادیر ضرایب در جدول زیر نشان داده شده است:

• ب 2 - ضریب تلفات حرارتی اضافی توسط رادیاتورهای نصب شده در دیوارهای خارجیبدون پوشش محافظ شاخص های ضرایب در جدول زیر نشان داده شده است:

• س 2 - از دست دادن گرما در خطوط لوله گذاشته شده در فضای گرم نشده.
• س 3 - گرمای اضافی از وسایل روشنایی، لوازم و تجهیزات خانگی، ساکنین و غیره. برای ساختمان های مسکونی، Q 3 به عنوان 0.01 کیلووات / 1 متر مربع در نظر گرفته می شود.

س الف - انرژی حرارتی عبوری از نرده ها و دیوارهای خارجی.

Q b - از دست دادن گرما هنگام گرم کردن هوای سیستم تهویه.

مقدار Q a و Q b برای هر اتاق جداگانه با گرمایش متصل محاسبه می شود.

انرژی حرارتی Q a با فرمول تعیین می شود:

• Q a = 1 / R x A x (t b – t n) x (1 + Ʃß)، که در آن:
• A مساحت حصار است ( دیوار بیرونی) در متر مربع؛
• R انتقال حرارت حصار در متر 2 درجه سانتیگراد / W است (اطلاعات مرجع در SNiP II-3-79).

نیاز به محاسبات حرارتی برای کل خانه و اتاق های گرمایش جداگانه با صرفه جویی در انرژی و بودجه خانواده. در چه مواردی چنین محاسباتی انجام می شود:

1. برای محاسبه دقیق قدرت تجهیزات دیگ بخار برای کارآمدترین گرمایش تمام اتاق های متصل به گرمایش. با خرید دیگ بخار بدون محاسبات اولیه می توانید تجهیزاتی را نصب کنید که از نظر پارامتر کاملاً نامناسب هستند که از عهده وظیفه خود بر نمی آیند و پول هدر می رود. پارامترهای حرارتی کل سیستم گرمایش در نتیجه افزودن تمام انرژی حرارتی مصرفی در اتاق های متصل و متصل به دیگ گرمایش تعیین می شود، اگر خط لوله از آنها عبور کند. ذخیره انرژی برای مصرف گرما نیز برای کاهش سایش لازم است. تجهیزات گرمایشیو وقوع شرایط اضطراری تحت بارهای زیاد در هوای سرد را به حداقل برسانید.
2. محاسبات پارامترهای حرارتی سیستم گرمایش برای به دست آوردن گواهی فنی (TU) ضروری است، که بدون آن نمی توان پروژه ای برای گازرسانی یک خانه خصوصی تایید کرد، زیرا در 80٪ موارد نصب گرمایش مستقل دیگ گاز و تجهیزات مربوطه نصب شده است. برای سایر انواع واحدهای گرمایشی، شرایط فنی و مستندات اتصال مورد نیاز نیست. برای تجهیزات گازدانستن مصرف سالانه گاز ضروری است و بدون محاسبات مناسب نمی توان رقم دقیقی را بدست آورد.
3. به دست آوردن پارامترهای حرارتی سیستم گرمایش نیز برای خرید تجهیزات مناسب - لوله، رادیاتور، اتصالات، فیلترها و غیره ضروری است.

محاسبات دقیق برق و حرارت مصرفی برای اماکن مسکونی

سطح و کیفیت عایق بستگی به کیفیت کار و ویژگی های معماریاتاق ها در سراسر خانه بیشترین تلفات حرارتی (تا 40٪) هنگام گرم کردن ساختمان از طریق سطح دیوارهای خارجی، از طریق پنجره ها و درها (تا 20٪) و همچنین از طریق سقف و کف (تا 10٪) رخ می دهد. 30 درصد باقیمانده گرما می تواند از طریق دریچه ها و مجاری از خانه خارج شود.

برای به دست آوردن نتایج به روز شده، از ضرایب مرجع زیر استفاده می شود:

1. Q 1 - در محاسبات برای اتاق های دارای پنجره استفاده می شود. برای پنجره های پی وی سی با پنجره های دو جداره Q 1 = 1، برای پنجره های با شیشه تک محفظه Q 1 = 1.27، برای پنجره های سه جداره Q 1 = 0.85;
2. Q 2 - هنگام محاسبه ضریب عایق استفاده می شود دیوارهای داخلی. برای بتن فوم Q 2 = 1، برای بتن Q 2 - 1.2، برای آجر Q 2 = 1.5.
3. Q 3 هنگام محاسبه نسبت مساحت کف و بازشوهای پنجره. برای 20٪ از سطح لعاب دیوار، ضریب Q3 = 1، برای 50٪ از لعاب Q3 به عنوان 1.5 در نظر گرفته می شود.
4. مقدار ضریب Q4 بسته به حداقل دمای خیابان برای کل دوره گرمایش سالانه متفاوت است. در دمای بیرون-20 0 C Q 4 = 1، سپس به ازای هر 5 0 C، 0.1 در یک جهت یا جهت دیگر اضافه یا کم می شود.
5. ضریب Q 5 در محاسباتی استفاده می شود که تعداد کل دیوارهای ساختمان را در نظر می گیرد. با یک دیوار در محاسبات Q 5 = 1، با 12 و 3 دیوار Q 5 = 1.2، برای 4 دیوار Q 5 = 1.33.
6. Q 6 در صورتی استفاده می شود که هنگام محاسبه اتلاف حرارت، هدف عملکردی اتاق زیر اتاقی که محاسبات برای آن انجام می شود در نظر گرفته شود. اگر یک طبقه مسکونی در بالا وجود دارد، ضریب Q 6 = 0.82، اگر اتاق زیر شیروانی گرم یا عایق شده باشد، Q 6 برای سرماخوردگی 0.91 است. فضای اتاق زیر شیروانی Q 6 = 1;
7. پارامتر Q 7 بسته به ارتفاع سقف های اتاق مورد بررسی متفاوت است. اگر ارتفاع سقف ≤ 2.5 متر باشد، ضریب Q 7 = 1.0؛ اگر سقف بالاتر از 3 متر باشد، Q 7 به عنوان 1.05 در نظر گرفته می شود.

پس از تعیین تمامی اصلاحات لازم، تلفات توان حرارتی و حرارتی در سیستم گرمایشبرای هر اتاق جداگانه با استفاده از فرمول زیر:

• Q i = q x Si x Q 1 x Q 2 x Q 3 x Q 4 x Q 5 x Q 6 x Q 7، که در آن:
• q = 100 وات بر متر مربع؛
• Si مساحت اتاق مورد بررسی است.

نتایج پارامتر هنگام اعمال ضرایب ≥ 1 افزایش می یابد، و اگر Q 1- Q 7 ≤1 کاهش می یابد. پس از محاسبه مقدار مشخص نتایج محاسبه برای یک اتاق خاص، می توانید کل توان حرارتی گرمایش مستقل خصوصی را با استفاده از فرمول زیر محاسبه کنید:

Q = Σ x Qi، (i = 1…N)، که در آن: N تعداد کل اتاق های ساختمان است.

نحوه طراحی، محاسبه و تعیین قدرت سیستم گرمایشیبرای خانه بدون دخالت متخصصان؟ این سوال خیلی ها را مورد توجه قرار می دهد.

انتخاب نوع دیگ بخار

تعیین کنید کدام منبع گرما برای شما در دسترس ترین و مقرون به صرفه تر خواهد بود. اینها می توانند برق، گاز، زغال سنگ و سوخت مایع باشند. و بر این اساس نوع دیگ را انتخاب کنید. این مسئله بسیار مهمی است که ابتدا باید حل شود.

1. دیگ برقی. در فضای پس از شوروی به هیچ وجه مورد تقاضا نیست، زیرا استفاده از برق برای گرم کردن اتاق ها بسیار گران است و این نیاز به عملکرد بی عیب و نقص شبکه برق دارد که امکان پذیر نیست.
2. یک دیگ گاز. این بیشترین است بهترین گزینه، مقرون به صرفه و راحت است. آنها کاملا ایمن هستند و می توان آنها را در آشپزخانه نصب کرد. گاز بالاترین راندمان را دارد و در صورت امکان اتصال به لوله های گاز، سپس چنین دیگ بخاری را نصب کنید.
3. دیگ سوخت جامد. حضور دائمی شخصی را فرض می کند که سوخت اضافه می کند. خروجی حرارت چنین دیگهای بخار ثابت نیست و دمای اتاق همیشه در نوسان خواهد بود.
4. دیگ سوخت مایع. آسیب بزرگی ایجاد می کند محیط، اما اگر جایگزین دیگری وجود نداشته باشد، تجهیزات ویژه ای برای زباله دیگ وجود دارد.

تعیین قدرت سیستم گرمایش: مراحل ساده

برای انجام محاسباتی که نیاز داریم، باید پارامترهای زیر را تعیین کنیم:

• مربعمحل کل مساحت کل خانه در نظر گرفته می شود و نه فقط آن اتاق هایی که قصد دارید گرم کنید. با حرف S مشخص شده است.
• خاص قدرتدیگ بخار بسته به شرایط آب و هوایی. بسته به تعیین می شود منطقه آب و هواییکه خانه شما در آن قرار دارد. به عنوان مثال، برای جنوب - 0.7-0.9 کیلو وات، برای شمال - 1.5-2.0 کیلو وات. اما به طور متوسط، برای راحتی و سادگی محاسبات، می توانید 1 را بگیرید. ما آن را با حرف W نشان می دهیم.

بنابراین، تجمع قدرت، تراکم قدرتدیگ = (S*W) /10.

این نشانگر تعیین می کند که آیا این دستگاه از موارد مورد نیاز پشتیبانی می کند یا خیر رژیم دمادر خانه شما. اگر توان دیگ طبق محاسبات کمتر از نیاز شما باشد، دیگ قادر به گرم کردن اتاق نیست و خنک می شود. و اگر قدرت از آنچه شما نیاز دارید بیشتر شود، مصرف بیش از حد سوخت و در نتیجه هزینه های مالی وجود خواهد داشت. قدرت سیستم گرمایش و عقلانیت آن به این شاخص بستگی دارد.

برای تامین توان کامل سیستم گرمایشی به چند رادیاتور نیاز است؟

برای پاسخ به این سوال، می توانید از یک فرمول بسیار ساده استفاده کنید: مساحت اتاق گرم شده را در 100 ضرب کنید و بر توان یک بخش باتری تقسیم کنید.

بیایید نگاه دقیق تری بیندازیم:

• از آنجایی که اتاق های ما اندازه های متفاوتی دارند، بهتر است هر کدام را جداگانه در نظر بگیرید.
• 100 وات مقدار متوسط ​​توان در هر متر مربع اتاق است که مناسب ترین و راحت ترین دما را فراهم می کند.
• قدرت یک بخش از رادیاتور گرمایش - این مقدار برای رادیاتورهای مختلف فردی است و به موادی که از آن ساخته شده اند بستگی دارد. اگر چنین اطلاعاتی ندارید، می توانید میانگین توان یک بخش از رادیاتورهای مدرن - 180-200 وات را بگیرید.

مواد، که رادیاتور از آن ساخته شده است، بسیار است نکته مهم، زیرا مقاومت در برابر سایش و انتقال حرارت آن به این بستگی دارد. فولاد و چدن قدرت مقطع کمی دارند. بالاترین قدرتآنودایز شده متفاوت است - قدرت بخش آنها 215 وات است، محافظت عالی در برابر خوردگی، آنها تا 30 سال ضمانت دارند، که البته بر هزینه چنین باتری هایی تأثیر می گذارد. اما با در نظر گرفتن همه عوامل، صرفه جویی در این مورد ارزش آن را ندارد.

جایی که - تلفات حرارتی تخمینی ساختمان، کیلووات؛

- ضریب در نظر گرفتن جریان حرارت اضافی نصب شده وسایل گرمایشیبه دلیل گرد کردن بالاتر از مقدار محاسبه شده، طبق جدول گرفته شده است. 1.

میز 1

پله اندازه استاندارد، کیلو وات	به صورت اسمی جریان دما، کیلو وات، حداقل اندازه

- ضریب در نظر گرفتن تلفات حرارتی اضافی توسط دستگاه های گرمایشی واقع در نزدیکی حصارهای خارجی در صورت عدم وجود صفحه های محافظ حرارتی، مطابق جدول. 2.

جدول 2

دستگاه گرمایش	ضریب هنگام نصب دستگاه
	در دیوار بیرونی ساختمان ها		در لعاب نورگیر
	مسکونی و عمومی	تولید
رادیاتور چدنی
کنوکتور با پوشش
کنوکتور بدون پوشش

- تلفات حرارتی، کیلووات، توسط خطوط لوله که در اتاق های گرم نشده عبور می کنند.

- جریان گرما، کیلو وات، به طور منظم از روشنایی، تجهیزات و افراد تامین می شود که باید به طور کلی برای سیستم گرمایش ساختمان در نظر گرفته شود. برای خانه های فشرده به اندازه باید به میزان 0.01 کیلووات در هر 1 متر اینچ از مساحت کل در نظر گرفته شود.

هنگام محاسبه توان حرارتی سیستم های گرمایشی در ساختمان های صنعتی، مصرف گرمای مواد گرمایشی، تجهیزات و وسایل نقلیه نیز باید در نظر گرفته شود.

2. تلفات حرارتی تخمینی ، کیلو وات، باید با استفاده از فرمول محاسبه شود:

(2)

جایی که: - جریان گرما، کیلووات، از طریق پوشش ساختمان؛

- اتلاف حرارت، کیلووات، برای گرم کردن هوای تهویه.

مقادیر و برای هر اتاق گرم محاسبه می شود.

3. جریان گرما ، کیلووات، برای هر عنصر از پوشش ساختمان با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

(3)

که در آن A مساحت تخمینی سازه محصور، m 2 است.

R مقاومت انتقال حرارت ساختار محصور کننده است. متر 2 درجه سانتیگراد / W، که باید مطابق با SNiP II-3-79 ** (به جز طبقات روی زمین) با در نظر گرفتن استانداردهای تعیین شده برای حداقل مقاومت حرارتی نرده ها تعیین شود. برای طبقات روی زمین و دیوارهایی که در زیر سطح زمین قرار دارند، مقاومت انتقال حرارت باید در مناطقی به عرض 2 متر موازی با دیوارهای خارجی با استفاده از فرمول تعیین شود:

(4)

جایی که - مقاومت انتقال حرارت، m2 ° C/W، برابر با 2.1 برای منطقه I، 4.3 برای منطقه دو، 8.6 برای منطقه سه و 14.2 برای مساحت کف باقی مانده.

- ضخامت لایه عایق، متر، در نظر گرفته شده هنگام محاسبه هدایت حرارتی عایق <1,2Вт/м 2 °С;

- دمای طراحی هوای داخلی، درجه سانتیگراد، مطابق با الزامات استانداردهای طراحی ساختمانها برای اهداف مختلف، با در نظر گرفتن افزایش آن بسته به ارتفاع اتاق پذیرفته شده است.

- دمای محاسبه شده هوای بیرون، درجه سانتیگراد، مطابق ضمیمه 8، یا دمای هوای اتاق مجاور، در صورتی که دمای آن بیش از 3 درجه سانتیگراد با دمای اتاقی که تلفات حرارتی برای آن محاسبه می شود، متفاوت باشد.

- ضریب بسته به موقعیت سطح بیرونی سازه محصور نسبت به هوای بیرون گرفته شده و بر اساس SNNP P-3-79** تعیین می شود.

- تلفات حرارتی اضافی در سهم تلفات اصلی، در نظر گرفته شده:

الف) برای نرده های خارجی عمودی و شیب دار جهت گیری در جهت هایی که در ژانویه باد با سرعت بیش از 4.5 متر در ثانیه با تکرارپذیری حداقل 15٪ مطابق با SNiP 2.01.01-82 به مقدار 0.05 در سرعت باد تا 5 متر بر ثانیه و با سرعت 0.10 با سرعت 5 متر بر ثانیه یا بیشتر. در طول طراحی استاندارد، تلفات اضافی باید به مقدار 0.05 برای همه اتاق ها در نظر گرفته شود.

ب) برای نرده های عمودی و شیبدار خارجی ساختمان های چند طبقه به میزان 0.20 برای طبقات اول و دوم. 0.15 - برای سوم؛ 0.10 - برای طبقه چهارم یک ساختمان با 16 طبقه یا بیشتر. برای ساختمان های 10-15 طبقه باید تلفات اضافی به میزان 0.10 برای طبقات اول و دوم و 0.05 برای طبقه سوم در نظر گرفته شود.

4. از دست دادن حرارت , کیلو وات برای هر اتاق گرم که دارای یک یا چند پنجره یا درب بالکن در دیوارهای خارجی است، بر اساس نیاز به اطمینان از گرمایش هوای بیرون توسط دستگاه های گرمایشی در حجم تبادل هوای واحد در ساعت طبق فرمول محاسبه می شود:

جایی که - مساحت کف اتاق، متر مربع؛

- ارتفاع اتاق از کف تا سقف، متر، اما نه بیشتر از 3.5.

مکانهایی که تهویه خروجی از آنها با حجم خروجی بیش از یک تبادل هوا در ساعت سازماندهی می شود، معمولاً باید با تهویه هوای گرم طراحی شده باشد. در صورت موجه، گرمایش هوای بیرون توسط وسایل گرمایشی در اتاق های جداگانه با حجم هوای تهویه بیش از دو مبادله در ساعت مجاز است.

در اتاق هایی که استانداردهای طراحی ساختمان برای آنها حجم خروجی کمتر از یک تبادل هوا در ساعت تعیین می کند، ارزش باید به عنوان مصرف گرما برای گرم کردن هوا در حجم تبادل هوای نرمال بسته به دما محاسبه شود تا دما درجه سانتی گراد

از دست دادن حرارت کیلو وات، برای گرم کردن هوای بیرونی که به لابی های ورودی (سالن ها) و راه پله ها از طریق درهای خارجی باز می شود در فصل سرد در غیاب پرده های گرما هوا باید با استفاده از فرمول محاسبه شود:

جایی که
- ارتفاع ساختمان، متر:

P - تعداد افراد در ساختمان؛

ب – ضریب با در نظر گرفتن تعداد دهلیزهای ورودی. با یک هشتی (دو در) در - 1.0؛ با دو دهلیز (سه در) b = 0.6.

محاسبه گرما برای گرم کردن هوای بیرونی که از طریق درهای راه پله های بدون دود گرم شده با خروجی طبقه به طبقه به لجیاها نفوذ می کند باید طبق فرمول (6) انجام شود. در
، در نظر گرفتن ارزش برای هر طبقه
، فاصله متفاوت، متر از وسط درب طبقه محاسبه شده تا سقف راه پله.

هنگام محاسبه تلفات حرارتی لابی های ورودی، راه پله ها و کارگاه های دارای پرده های حرارتی هوا: محل های مجهز به تهویه با فشار هوا که به طور مداوم در ساعات کاری کار می کند و همچنین هنگام محاسبه تلفات گرما در تابستان و درب ها و دروازه های خارجی یدکی، مقدار نباید در نظر گرفته شود.

از دست دادن حرارت ، کیلو وات، برای گرم کردن هوای عبوری از دروازه های خارجی که مجهز به پرده های حرارتی هوا نیستند، باید با در نظر گرفتن سرعت باد مطابق ضمیمه 8 اجباری و زمان باز شدن دروازه محاسبه شود.

محاسبه تلفات حرارتی: گرمایش هوای نفوذی از طریق نشتی در سازه های محصور مورد نیاز نیست.

5. از دست دادن حرارت ، کیلو وات، خطوط لوله ای که در اتاق های گرم نشده عبور می کنند باید با فرمول تعیین شوند:

(7)

جایی که: - طول بخش های خطوط لوله عایق حرارتی با قطرهای مختلف که در اتاق های گرم نشده گذاشته شده است.

- چگالی شار حرارتی خطی نرمال شده یک خط لوله عایق حرارتی، مطابق بند 3.23 پذیرفته شده است. در این مورد، ضخامت لایه عایق حرارت ، متر از خطوط لوله باید. با استفاده از فرمول ها محاسبه می شود:

(8)

جایی که - اندازه خارجی خط لوله، متر؛

- هدایت حرارتی لایه عایق حرارتی، W/(m °C)؛

- اختلاف دمای متوسط ​​بین خنک کننده و هوای اطراف در طول فصل گرما.

6. میزان مصرف حرارت سالانه برآورد شده توسط سیستم گرمایش ساختمان
, GJ. باید با استفاده از فرمول محاسبه شود:

جایی که - تعداد درجه روزهای دوره گرمایش، طبق پیوست 8.

آ -ضریب برابر 0.8. در صورت تجهیز سیستم گرمایشی به دستگاه هایی برای کاهش خودکار توان حرارتی در ساعات غیر کاری باید مورد توجه قرار گیرد.

- ضریب 0.9 متفاوت است که اگر بیش از 75٪ دستگاه های گرمایش مجهز به ترموستات اتوماتیک باشند باید در نظر گرفته شود.

با -ضریب متفاوت 0.95 که در صورت نصب دستگاه های کنترل خودکار نما در ورودی مشترک سیستم گرمایش باید در نظر گرفته شود.

7. مقادیر توان حرارتی با محاسبه تعیین می شود و حداکثر مصرف حرارت سالانه
که به 1 متر مربع از کل (برای ساختمان های مسکونی) یا مفید (برای ساختمان های عمومی) اختصاص داده شده است، نباید از مقادیر کنترل استاندارد ارائه شده در پیوست 25 تجاوز کند.

8. جریان مایع خنک کننده ، کیلوگرم در ساعت. و سیستم گرمایش باید با فرمول تعیین شود:

(11)

جایی که با -ظرفیت گرمایی ویژه آب، برابر با 4.2 کیلوژول / (کیلوگرم 0 درجه سانتیگراد)

- اختلاف دما درجه سانتیگراد، خنک کننده در ورودی سیستم و در خروجی از آن؛

- توان حرارتی سیستم، کیلووات. با فرمول (1) با در نظر گرفتن انتشار گرمای خانگی تعیین می شود .

9. طراحی قدرت حرارتی
، کیلووات، هر دستگاه گرمایشی باید با فرمول تعیین شود:

جایی که
باید طبق بندها محاسبه شود. 2-4 این پیوست؛

- اتلاف گرما، کیلووات، از طریق دیوارهای داخلی جداکننده اتاق که برای آن قدرت حرارتی دستگاه گرمایشی از اتاق مجاور محاسبه می شود که در آن کاهش عملیاتی دما در طول تنظیم امکان پذیر است. اندازه
فقط هنگام محاسبه توان حرارتی دستگاه های گرمایشی در اتصالاتی که ترموستات های اتوماتیک به آن ها طراحی شده اند، باید در نظر گرفته شود. در این حالت باید تلفات حرارتی برای هر اتاق محاسبه شود
فقط از طریق یک دیوار داخلی با اختلاف دمای بین اتاق های داخلی 8 0 درجه سانتیگراد.

- جریان دما. کیلووات، از خطوط لوله گرمایش بدون عایق که در داخل خانه گذاشته شده است.

- جریان گرما، کیلو وات، به طور مرتب از وسایل الکتریکی، روشنایی، تجهیزات تکنولوژیکی، ارتباطات، مواد و منابع دیگر وارد اتاق می شود. هنگام محاسبه توان حرارتی وسایل گرمایشی در ساختمانهای مسکونی، عمومی و اداری، ارزش
نباید در نظر گرفته شود.

هنگام محاسبه توان حرارتی سیستم گرمایشی و کل جریان خنک کننده، مقدار آزاد شدن گرمای خانگی برای کل ساختمان به عنوان یک کل در نظر گرفته می شود.

2.3. ویژگی های حرارتی خاص

اتلاف حرارت کلی ساختمان Q معمولاً به 1 متر مکعب از حجم خارجی آن و 1 درجه سانتیگراد اختلاف دمای محاسبه شده نسبت داده می شود. نشانگر حاصل q 0، W/(m 3 K)، مشخصه حرارتی خاص ساختمان نامیده می شود:

(2.11)

که در آن Vn حجم قسمت گرم شده ساختمان با توجه به اندازه گیری خارجی، m 3 است.

(t in -t n.5) - اختلاف دمای محاسبه شده برای اتاق های اصلی ساختمان.

مشخصه حرارتی خاص که پس از محاسبه تلفات حرارتی محاسبه می‌شود، برای ارزیابی مهندسی حرارتی راه‌حل‌های سازه‌ای و برنامه‌ریزی یک ساختمان و مقایسه آن با شاخص‌های میانگین برای ساختمان‌های مشابه استفاده می‌شود. برای ساختمان های مسکونی و عمومی، ارزیابی بر اساس مصرف گرما در هر 1 متر مربع از مساحت کل انجام می شود.

مقدار مشخصه حرارتی خاص در درجه اول با اندازه دهانه های نور در رابطه با مساحت کل حصارهای خارجی تعیین می شود، زیرا ضریب انتقال حرارت پر کردن منافذ نور به طور قابل توجهی بالاتر از ضریب انتقال حرارت دیگر است. نرده ها علاوه بر این، به حجم و شکل ساختمان ها نیز بستگی دارد. ساختمان‌های با حجم کوچک، مانند ساختمان‌های باریک با پیکربندی پیچیده با محیط افزایش‌یافته، ویژگی‌های بیشتری دارند.

ساختمان هایی که شکل آنها نزدیک به یک مکعب است، اتلاف گرما و در نتیجه عملکرد حرارتی را کاهش می دهند. حتی اتلاف حرارت کمتری از ساختارهای کروی با همان حجم به دلیل کاهش سطح بیرونی وجود دارد.

ویژگی حرارتی خاص نیز به دلیل تغییر در خواص عایق حرارتی حصار به منطقه ساخت ساختمان بستگی دارد. در مناطق شمالی با کاهش نسبی ضریب انتقال حرارت نرده ها، این رقم نسبت به مناطق جنوبی کمتر است.

مقادیر مشخصه های حرارتی خاص در ادبیات مرجع آورده شده است.

با استفاده از آن، اتلاف گرمای یک ساختمان با استفاده از شاخص های جمع شده تعیین می شود:

که در آن β t یک ضریب تصحیح است که تغییر در ویژگی‌های حرارتی خاص را زمانی که اختلاف دمای واقعی محاسبه‌شده از ۴۸ درجه منحرف می‌شود، در نظر می‌گیرد:

(2.13)

چنین محاسباتی از دست دادن گرما امکان ایجاد نیاز تقریبی به انرژی حرارتی را در برنامه ریزی بلند مدت شبکه ها و ایستگاه های گرمایشی فراهم می کند.

3.1 طبقه بندی سیستم های گرمایشی

تاسیسات گرمایشی در طول ساخت یک ساختمان طراحی و نصب می شوند و عناصر خود را با سازه های ساختمان و چیدمان اتاق پیوند می دهند. بنابراین گرمایش شاخه ای از تجهیزات ساختمانی محسوب می شود. سپس تاسیسات گرمایشی در تمام طول عمر سازه کار می کنند که یکی از انواع تجهیزات مهندسی ساختمان ها می باشد. الزامات زیر برای تاسیسات گرمایشی اعمال می شود:

1 - بهداشتی و بهداشتی: حفظ دمای یکنواخت اتاق. محدودیت دمای سطح وسایل گرمایشی، امکان تمیز کردن آنها.

2- اقتصادی: سرمایه گذاری کم و هزینه های عملیاتی و همچنین مصرف کم فلز.

3 - معماری و ساختمان: رعایت چیدمان محل، فشردگی، هماهنگی با سازه های ساختمانی، هماهنگی با مهلت های ساخت ساختمان ها.

4- تولید و نصب: مکانیزه شدن تولید قطعات و مجموعه ها، حداقل تعداد عناصر، کاهش هزینه های کارگری و افزایش بهره وری در حین نصب.

5- عملیاتی: قابلیت اطمینان و دوام، سادگی و سهولت کارکرد و تعمیر، بی صدا بودن و ایمنی کارکرد.

هر یک از این الزامات باید در هنگام انتخاب یک تاسیسات گرمایشی در نظر گرفته شود. با این حال، الزامات بهداشتی، بهداشتی و عملیاتی اصلی ترین آنها در نظر گرفته می شود. نصب باید بتواند مقدار گرمایی را که متناسب با اتلاف حرارت تغییر می کند به داخل اتاق منتقل کند.

سیستم گرمایش مجموعه ای از عناصر ساختاری است که برای دریافت، انتقال و انتقال مقدار مورد نیاز انرژی حرارتی به تمام اتاق های گرم شده طراحی شده است.

سیستم گرمایش از عناصر ساختاری اصلی زیر تشکیل شده است (شکل 3.1).

برنج. 3.1. نمودار شماتیک سیستم گرمایش

1- مبدل حرارتی; 2 و 4 - تامین و برگشت لوله های حرارتی. 3- دستگاه گرمایشی.

مبدل حرارتی 1 برای به دست آوردن انرژی حرارتی با سوزاندن سوخت یا از منبع دیگر. وسایل گرمایشی 3 برای انتقال حرارت به داخل اتاق؛ خطوط لوله حرارتی 2 و 4 - شبکه ای از لوله ها یا کانال ها برای انتقال حرارت از مبدل حرارتی به دستگاه های گرمایشی. انتقال حرارت توسط یک خنک کننده - مایع (آب) یا گاز (بخار، هوا، گاز) انجام می شود.

1. بسته به نوع سیستم، آنها به موارد زیر تقسیم می شوند:

اب؛

بخار؛

هوا یا گاز؛

برقی.

2. بسته به محل منبع گرما و اتاق گرم:

محلی؛

مرکزی؛

متمرکز.

3. با توجه به روش گردش:

با گردش طبیعی;

با گردش مکانیکی.

4. آب بر اساس پارامترهای خنک کننده:

دمای پایین TI ≤ 105 درجه سانتی گراد;

دمای بالا Tl>l05 0 C .

5. آب و بخار در جهت حرکت مایع خنک کننده در خطوط:

بن بست؛

با ترافیک گذرا

6. آب و بخار مطابق نمودار اتصال وسایل گرمایشی با لوله:

تک لوله؛

دو لوله ای.

7. خطوط آب در محلی که خطوط عرضه و برگشت انجام می شود:

با سیم کشی بالا؛

با سیم کشی پایین؛

با گردش معکوس.

8. بخار با فشار بخار:

خلاء بخار Ra<0.1 МПа;

فشار کم P a = 0.1 - 0.47 مگاپاسکال.

فشار بالا Pa > 0.47 مگاپاسکال.

3.2. خنک کننده ها

خنک کننده سیستم گرمایشی می تواند هر وسیله ای باشد که توانایی خوبی برای انباشت انرژی حرارتی و تغییر خواص حرارتی دارد، متحرک، ارزان است، شرایط بهداشتی اتاق را بدتر نمی کند و به شما امکان می دهد تامین گرما را از جمله به طور خودکار تنظیم کنید. . علاوه بر این، مایع خنک کننده باید به برآوردن الزامات سیستم های گرمایش کمک کند.

آب، بخار و هوا بیشترین کاربرد را در سیستم های گرمایشی دارند، زیرا این خنک کننده ها به بهترین وجه شرایط ذکر شده را برآورده می کنند. بیایید ویژگی های فیزیکی اساسی هر یک از خنک کننده ها را در نظر بگیریم که بر طراحی و عملکرد سیستم گرمایش تأثیر می گذارد.

خواص اب: ظرفیت حرارتی بالا، چگالی بالا، تراکم ناپذیری، انبساط هنگام گرم شدن با کاهش چگالی، افزایش نقطه جوش با افزایش فشار، آزاد شدن گازهای جذب شده با افزایش دما و کاهش فشار.

خواص جفت: چگالی کم، تحرک بالا، آنتالپی بالا به دلیل گرمای نهان تبدیل فاز (جدول 3.1)، افزایش دما و چگالی با افزایش فشار.

خواص هوا: ظرفیت گرمایی و چگالی کم، تحرک بالا، کاهش چگالی هنگام گرم شدن.

شرح مختصری از پارامترهای خنک کننده برای سیستم گرمایش در جدول آورده شده است. 3.1.

جدول 3.1. پارامترهای خنک کننده اصلی.

*گرمای نهان تبدیل فاز.

4.1. انواع اصلی، ویژگی ها و حوزه کاربرد سیستم های گرمایشی

گرمایش آب به دلیل مزایای متعدد نسبت به سایر سیستم ها، در حال حاضر بیشترین استفاده را دارد. برای درک ساختار و اصل عملکرد یک سیستم گرمایش آب، نمودار سیستم نشان داده شده در شکل را در نظر بگیرید. 4.1.

شکل 4.1 نمودار یک سیستم گرمایش آب دو لوله با سیم کشی بالا و گردش طبیعی.

آب گرم شده در مولد حرارت K تا دمای T1 وارد لوله حرارتی - رایزر اصلی I به لوله های حرارتی اصلی منبع تغذیه می شود. 13، آب گرم از طریق دیوارها وارد دستگاه های گرمایشی 10 می شود که گرما به هوای اتاق منتقل می شود. از دستگاه های گرمایشی، آب خنک شده در دمای T2 از طریق خطوط برگشت 14، رایزرهای برگشتی II و خطوط حرارتی اصلی 15 به ژنراتور حرارتی K برگردانده می شود، جایی که دوباره تا دمای T1 گرم می شود و گردش بیشتر در یک حلقه بسته اتفاق می افتد.

سیستم گرمایش آب به صورت هیدرولیکی بسته است و دارای ظرفیت مشخصی از وسایل گرمایشی، لوله های حرارتی، اتصالات، یعنی. حجم ثابت آب که آن را پر می کند. با افزایش دمای آب، منبسط می شود و در یک سیستم گرمایش بسته پر از آب، فشار هیدرولیک داخلی می تواند از مقاومت مکانیکی عناصر آن فراتر رود. برای جلوگیری از این اتفاق، سیستم گرمایش آب دارای یک مخزن انبساط 4 است که برای افزایش حجم آب در هنگام گرم شدن و همچنین خروج هوا از طریق آن به اتمسفر، هم هنگام پر کردن سیستم با آب طراحی شده است. و در طول عملیات آن. برای تنظیم انتقال حرارت وسایل گرمایشی بر روی اتصالات به آنها نصب می شود. دریچه های کنترل 12.

قبل از راه اندازی، هر سیستم با آب از منبع آب 17 از طریق خط برگشت به لوله سیگنال 3 به مخزن انبساط 4 پر می شود. هنگامی که سطح آب در سیستم تا سطح لوله سرریز بالا می رود و آب به سینک واقع در دیگ بخار می ریزد، شیر لوله سیگنال را ببندید و از پر کردن سیستم با آب خودداری کنید.

اگر دستگاه ها به دلیل گرفتگی خطوط لوله یا اتصالات و همچنین در صورت نشتی حرارت کافی نداشته باشند، می توان بدون تخلیه و توقف عملکرد سایر قسمت های سیستم، آب را از رایزرهای جداگانه تخلیه کرد. برای این کار، شیرها را ببندید یا روی رایزرها 7 ضربه بزنید. دوشاخه از سه راهی 8 نصب شده در قسمت پایینی رایزر باز می شود و یک شیلنگ انعطاف پذیر به اتصالات رایزر متصل می شود که از طریق آن آب لوله های گرمایش و وسایل گرمایشی به فاضلاب می ریزد. برای اینکه آب سریعتر تخلیه شود و لیوان کاملاً تخلیه شود، دوشاخه را از سه راهی 8 بالایی جدا کنید. در شکل نشان داده شده است. سیستم های گرمایش 4.1-4.3 سیستم های گردش طبیعی نامیده می شوند. در آنها، حرکت آب تحت تأثیر تفاوت در چگالی آب خنک شده پس از دستگاه های گرمایشی و آب گرم ورودی به سیستم گرمایش انجام می شود.

سیستم‌های دو لوله‌ای عمودی با سیم‌کشی سقفی عمدتاً برای گردش طبیعی آب در سیستم‌های گرمایش ساختمان‌ها تا ۳ طبقه استفاده می‌شوند. این سیستم ها، در مقایسه با سیستم هایی با توزیع کمتر خط تغذیه (شکل 4.2)، فشار گردش طبیعی بالاتری دارند و خروج هوا از سیستم (از طریق مخزن انبساط) آسان تر است.

برنج. 7.14. طرح سیستم گرمایش آب دو لوله با سیم کشی پایین و گردش طبیعی

دیگ K; 1-رایزر اصلی؛ 2، 3، 5-اتصال، سرریز، لوله های سیگنال مخزن انبساط. 4 - مخزن انبساط; 6-خط هوایی; 7 - جمع کننده هوا; 8 - خطوط تامین؛ 9 - شیرهای کنترل وسایل گرمایشی. 10-دستگاه های گرمایشی; 11-خط چشم معکوس; رایزر 12 برگشتی (آب سرد)؛ 13- رایزرهای عرضه (آب گرم)؛ 14-تی با پلاگین برای تخلیه آب; 15- شیرها یا شیرهای روی رایزرها. 16، 17 - تامین و برگشت خطوط لوله حرارتی اصلی؛ شیرهای 18 توقف یا شیرهای دروازه ای در خطوط لوله اصلی حرارت برای تنظیم و بستن شاخه های جداگانه. 19 - دریچه های هوا.

شکل 4.3 نمودار سیستم گرمایش آب تک لوله با سیم کشی بالا و گردش طبیعی

یک سیستم دو لوله ای با محل پایین تر خطوط و گردش طبیعی (شکل 4.3) نسبت به سیستمی با توزیع بالایی یک مزیت دارد: نصب و راه اندازی سیستم ها را می توان طبقه به طبقه در حین احداث ساختمان انجام داد: راه اندازی سیستم راحت تر است، زیرا شیرها و شیرهای رایزر تغذیه و برگشت در زیر و در یک مکان قرار دارند. سیستم‌های عمودی دو لوله با سیم‌کشی پایین در ساختمان‌های کم‌مرتبه با شیرهای تنظیم مضاعف بر روی دستگاه‌های گرمایشی استفاده می‌شوند، که با پایداری هیدرولیکی و حرارتی بیشتر آنها در مقایسه با سیستم‌های با سیم‌کشی بالا توضیح داده می‌شود.

هوا توسط دریچه های هوا 19 از این سیستم ها خارج می شود (شکل 4.3).

مزیت اصلی سیستم های دو لوله ای، صرف نظر از روش گردش مایع خنک کننده، تامین آب با بالاترین دمای TI به هر دستگاه گرمایشی است که حداکثر اختلاف دما TI-T2 و در نتیجه حداقل سطح را تضمین می کند. مساحت دستگاه ها با این حال، در سیستم دو لوله ای، به خصوص با سیم کشی سقفی، مصرف لوله ها قابل توجه است و نصب پیچیده تر می شود.

در مقایسه با سیستم‌های گرمایش دو لوله‌ای، سیستم‌های تک‌لوله‌ای عمودی با بخش‌های بسته‌کننده (شکل 4.3، قسمت سمت چپ) تعدادی مزیت دارند: هزینه اولیه کمتر، نصب ساده‌تر و طول لوله‌های حرارتی کوتاه‌تر، ظاهر زیباتر. اگر دستگاه هایی که در یک اتاق قرار دارند از طریق یک مدار جریان عبوری به رایزر در دو طرف متصل شوند، یک شیر تنظیم در یکی از آنها نصب می شود (رایزر سمت راست در شکل 4.3). چنین سیستم هایی در ساختمان های صنعتی کم ارتفاع استفاده می شود.

در شکل شکل 4.5 نموداری از سیستم های گرمایش افقی تک لوله ای را نشان می دهد. آب گرم در چنین سیستم هایی از یک خط لوله حرارتی که به صورت افقی گذاشته شده وارد دستگاه های گرمایش همان طبقه می شود. تنظیم و فعال سازی تک تک دستگاه ها در سیستم های افقی با بخش های بسته شدن (شکل 4.5 ب) به راحتی به دست می آید. سیستم های عمودی. در سیستم های جریان افقی (شکل 4.5 a, c)، تنظیم فقط می تواند طبقه به طبقه باشد که یک اشکال قابل توجه است.

برنج. 4.5. طرح سیستم های گرمایش آب افقی تک لوله ای

الف، ب - جریان عبوری؛ ب- با مقاطع دنباله دار.

برنج. 4.6 سیستم های گرمایش آب با گردش مصنوعی

1 - مخزن انبساط؛ 2 - شبکه هوایی; 3 - پمپ گردش خون؛ 4 - مبدل حرارتی

از مزایای اصلی سیستم های افقی تک لوله می توان به مصرف لوله کمتر نسبت به سیستم های عمودی، امکان درج طبقه به طبقه سیستم و قطعات استاندارد اشاره کرد. علاوه بر این، سیستم های افقی نیازی به سوراخ کردن سقف ندارند و نصب آنها بسیار ساده تر از سیستم های عمودی است. آنها به طور گسترده ای در فضاهای صنعتی و عمومی استفاده می شوند.

مزایای کلی سیستم های با گردش طبیعی آب که در برخی موارد انتخاب آنها را از پیش تعیین می کند، سادگی نسبی طراحی و بهره برداری است. بدون پمپ یا نیاز به درایو الکتریکی، عملیات بی صدا. دوام نسبی با عملکرد مناسب (تا 30-40 سال) و اطمینان از دمای هوای یکنواخت در اتاق در طول دوره گرمایش. اما در سیستم های گرمایش آب با گردش طبیعی فشار طبیعی بسیار زیاد است. بنابراین، با طول زیاد حلقه‌های گردش (بیش از 30 متر)، و در نتیجه، با مقاومت قابل توجه در برابر حرکت آب در آنها، قطر خطوط لوله بسیار بزرگ محاسبه می‌شود و سیستم گرمایش از نظر اقتصادی هم از نظر اقتصادی زیان‌آور تلقی می‌شود. شرایط هزینه های اولیه و در طول عملیات.

در ارتباط با موارد فوق، دامنه کاربرد سیستم‌های گردش طبیعی به ساختمان‌های مدنی ایزوله، که در آن صدا و لرزش غیرقابل قبول است، گرمایش آپارتمان‌ها و طبقات فوقانی (فنی) ساختمان‌های بلند محدود می‌شود.

سیستم های گرمایش با گردش مصنوعی (شکل 4.6-4.8) تفاوت اساسی با سیستم های گرمایش آب با گردش طبیعی دارند، زیرا در آنها، علاوه بر فشار طبیعی ناشی از خنک کردن آب در دستگاه ها و لوله ها، فشار بسیار بیشتری توسط پمپ سیرکولاسیون که روی خط لوله اصلی برگشت نزدیک دیگ نصب می شود و مخزن انبساط نه به منبع تغذیه، بلکه به خط لوله حرارت برگشتی در نزدیکی لوله مکش پمپ وصل می شود. هنگامی که مخزن انبساط به این روش متصل می شود، هوا از طریق آن از سیستم خارج نمی شود؛ بنابراین از خطوط هوا، جمع کننده های هوا و دریچه های هوا برای حذف هوا از شبکه لوله های گرمایش و وسایل گرمایشی استفاده می شود.

بیایید نمودارهای سیستم های گرمایش دو لوله ای عمودی با گردش مصنوعی را در نظر بگیریم (شکل 4،6). در سمت چپ یک سیستم با یک خط تامین بالا و در سمت راست یک سیستم با محل پایین هر دو خط قرار دارد. هر دو سیستم گرمایشی متعلق به سیستم های به اصطلاح بن بست هستند که در آنها اغلب اختلاف زیادی در کاهش فشار در حلقه های گردشی وجود دارد، زیرا طول آنها متفاوت است: هر چه دستگاه از دیگ دورتر باشد، طول حلقه این دستگاه بیشتر است. بنابراین، در سیستم‌های با گردش مصنوعی، به‌ویژه با طول زیاد خطوط لوله حرارتی، توصیه می‌شود از حرکت مرتبط آب در خطوط تامین و خنک‌شده طبق طرح پیشنهادی پروفسور استفاده شود. وی. ام. چاپلین. با توجه به این طرح (شکل 4.7)، طول تمام حلقه های گردش تقریبا یکسان است، در نتیجه به راحتی می توان افت فشار برابر در آنها و گرمایش یکنواخت همه دستگاه ها را به دست آورد. SNiP نصب چنین سیستم هایی را زمانی توصیه می کند که تعداد رایزرها در یک انشعاب بیش از 6 باشد. نقطه ضعف این سیستم در مقایسه با یک سیستم بن بست، کمی بیشتر طول کل لوله های حرارتی و در نتیجه هزینه اولیه است. از سیستم 3-5٪ بالاتر است.

شکل 4.7. نمودار یک سیستم گرمایش آب دو لوله با توزیع بالای سر و حرکت همراه آب در خطوط تغذیه و برگشت و گردش مصنوعی

1 - مبدل حرارتی؛ 2، 3، 4، 5 - گردش، اتصال، سیگنال , لوله سرریز مخزن انبساط؛ 6 - مخزن انبساط; 7 - تامین خط لوله حرارتی اصلی؛ 8 - جمع کننده هوا; 9 - دستگاه گرمایش; 10 - شیر تنظیم دوگانه؛ 11 - لوله حرارتی برگشت؛ 12 - پمپ.

در سال‌های اخیر، سیستم‌های گرمایش تک‌لوله‌ای با خطوط آب گرم و سرد (شکل 4.8) با گردش آب مصنوعی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

رایزرهای سیستم ها طبق طرح های b به بلند کردن و پایین آوردن تقسیم می شوند. رایزرهای سیستم طبق نمودارها آ,Vو جیاز یک بخش بالابر و پایین تشکیل می شود؛ در امتداد قسمت فوقانی، معمولاً در زیر کف طبقه فوقانی، آنها توسط یک بخش افقی به هم متصل می شوند. رایزرها در فاصله 150 میلی متری از لبه دهانه پنجره قرار می گیرند. طول اتصالات به دستگاه های گرمایش به عنوان استاندارد در نظر گرفته شده است - 350 میلی متر. وسایل گرمایشی از محور پنجره به سمت بالابر منتقل می شوند.

شکل 4.8. انواع ( ج، ب، ج، ه)سیستم های گرمایش آب تک لوله با سیم کشی پایین

برای تنظیم انتقال حرارت وسایل گرمایشی، شیرهای سه طرفه از نوع KRTP و در صورت جابجایی مقاطع بسته شدن، شیرهای دروازه ای با مقاومت هیدرولیکی کاهش یافته از نوع KRPSh تعبیه می شود.

سیستم تک لوله ای با مسیریابی پایین برای ساختمان هایی با سقف باز مناسب است؛ پایداری هیدرولیکی و حرارتی را افزایش می دهد. از مزایای سیستم های گرمایش تک لوله ای می توان به قطر کمتر لوله ها به دلیل فشار بیشتر ایجاد شده توسط پمپ اشاره کرد. برد بیشتر؛ نصب ساده تر و امکان یکسان سازی بیشتر قطعات لوله های حرارتی و واحدهای ابزار.

از معایب سیستم ها می توان به مصرف بیش از حد وسایل گرمایشی در مقایسه با سیستم های گرمایشی دو لوله ای اشاره کرد.

دامنه کاربرد سیستم های گرمایش تک لوله ای متنوع است: ساختمان های مسکونی و عمومی با بیش از سه طبقه، شرکت های صنعتی و غیره.

4.2. انتخاب سیستم گرمایشی

سیستم گرمایش بسته به هدف و نحوه عملکرد ساختمان انتخاب می شود. الزامات سیستم را در نظر بگیرید. دسته بندی خطر آتش سوزی و انفجار محل در نظر گرفته شده است.

عامل اصلی تعیین کننده انتخاب سیستم گرمایش، رژیم حرارتی محل اصلی ساختمان است.

با در نظر گرفتن اقتصادی، خرید و نصب و برخی از مزایای عملیاتی، SNiP 2.04.05-86، بند 3.13، به عنوان یک قاعده، طراحی سیستم های گرمایش آب تک لوله ای را از اجزا و قطعات استاندارد توصیه می کند. در صورت توجیه، استفاده از سیستم های دو لوله ای مجاز است.

شرایط حرارتی محل برخی از ساختمان ها باید بدون تغییر در طول فصل گرمایش حفظ شود، در حالی که در ساختمان های دیگر می توان آنها را تغییر داد تا هزینه های کار در فواصل روزانه و هفتگی، در تعطیلات، در هنگام تنظیم، تعمیر و سایر کارها کاهش یابد.

ساختمان های عمرانی، صنعتی و کشاورزی با شرایط حرارتی ثابت را می توان به 4 گروه تقسیم کرد:

1) ساختمان های بیمارستان ها، زایشگاه ها و موسسات پزشکی مشابه برای استفاده شبانه روزی (به استثنای بیمارستان های روانپزشکی) که محل آنها مشمول افزایش الزامات بهداشتی و بهداشتی است.

2) ساختمان موسسات کودکان، ساختمان های مسکونی، خوابگاه ها، هتل ها، خانه های استراحت، آسایشگاه ها، پانسیون ها، کلینیک ها، کلینیک های سرپایی، داروخانه ها، بیمارستان های روانپزشکی، موزه ها، نمایشگاه ها، کتابخانه ها، حمام ها، انبارهای کتاب.

3) ساختمان استخرهای شنا، ایستگاه های قطار، فرودگاه ها؛

4) ساختمان های صنعتی و کشاورزی با یک فرآیند مداوم تکنولوژیکی.

به عنوان مثال، در ساختمان های گروه دوم ارائه می کنند آب گرمبا رادیاتور و کنوکتور (به جز بیمارستان ها و حمام ها). حداکثر دمای آب خنک‌کننده در سیستم‌های دو لوله‌ای 95 درجه سانتی‌گراد و در سیستم‌های ساختمانی تک لوله‌ای (به استثنای حمام‌ها، بیمارستان‌ها و موسسات کودکان) -105 درجه سانتی‌گراد (برای کنوکتورهای با پوشش تا 130) در نظر گرفته شده است. درجه سانتی گراد). برای گرمایش راه پله ها امکان افزایش دمای طراحی تا 150 درجه سانتی گراد وجود دارد. در ساختمان‌هایی که دارای تهویه شبانه روزی هستند، عمدتاً در ساختمان‌های موزه‌ها، گالری‌های هنری، انبار کتاب، بایگانی‌ها (به استثنای بیمارستان‌ها و موسسات کودکان)، گرمایش هوای مرکزی نصب می‌شود.

سیستم های گرمایشی باید در وهله اول با گردش پمپ، سیم کشی پایین، بن بست با تخمگذار باز رایزر طراحی شوند.

سیستم های باقی مانده بسته به شرایط محلی اتخاذ می شوند: راه حل های معماری و برنامه ریزی، شرایط حرارتی مورد نیاز، نوع و پارامترهای خنک کننده در شبکه گرمایش خارجی و غیره.