Per creare comfort in ambienti residenziali e locali di produzione effettuare un bilancio termico e determinare il coefficiente di prestazione (COP) dei riscaldatori. Si applicano tutti i calcoli caratteristiche energetiche, che consente di collegare i carichi delle fonti di riscaldamento con gli indicatori di consumo dei consumatori: energia termica. Il calcolo di una quantità fisica viene effettuato utilizzando formule.

Formule speciali vengono utilizzate per calcolare la potenza termica

Efficienza del riscaldatore

La potenza è la definizione fisica della velocità con cui l'energia viene trasmessa o consumata. È uguale al rapporto tra la quantità di lavoro per un certo periodo di tempo e questo periodo. I dispositivi di riscaldamento sono caratterizzati dal consumo di elettricità in kilowatt.

Per confrontare le energie vari tipi fu introdotta la formula della potenza termica: N = Q / Δ t, dove:

1. Q è la quantità di calore in joule;
2. Δ t - intervallo di tempo di rilascio dell'energia in secondi;
3. dimensione del valore risultante J/s = W.

Per valutare l'efficienza dei riscaldatori, viene utilizzato un coefficiente che indica la quantità di calore utilizzata per lo scopo previsto: l'efficienza. L'indicatore è determinato dividendo l'energia utile per l'energia spesa, è un'unità adimensionale ed è espressa in percentuale. In relazione alle diverse parti che compongono l'ambiente, l'efficienza del riscaldatore assume valori disuguali. Se si valuta il bollitore come scaldabagno, la sua efficienza sarà del 90% e se utilizzato come scaldabagno il coefficiente aumenta al 99%.

La spiegazione è semplice: A causa dello scambio termico con l'ambiente circostante, parte della temperatura viene dissipata e persa. La quantità di energia persa dipende dalla conduttività dei materiali e da altri fattori. In teoria è possibile calcolare la potenza di perdita di calore utilizzando la formula P = λ × S Δ T / h. Qui λ è il coefficiente di conducibilità termica, W/(m × K); S è l'area della superficie di scambio termico, m²; Δ T - differenza di temperatura sulla superficie controllata, gradi. CON; h - spessore dello strato isolante, m.

Dalla formula risulta chiaro che per aumentare la potenza è necessario aumentare il numero di radiatori di riscaldamento e l'area di scambio termico. Riducendo la superficie di contatto con l'ambiente esterno, le perdite di temperatura nella stanza sono ridotte al minimo. Quanto più massiccio è il muro dell'edificio, tanto minore sarà la dispersione di calore.

Bilancio del riscaldamento degli ambienti

La preparazione di un progetto per qualsiasi oggetto inizia con calcolo termotecnico, progettato per risolvere il problema di fornire riscaldamento all'edificio, tenendo conto delle perdite di ciascuna stanza. Il bilanciamento aiuta a scoprire quanto calore viene trattenuto all'interno delle pareti dell'edificio, quanto viene disperso all'esterno e la quantità di energia necessaria per garantire un clima confortevole negli ambienti.

La determinazione della potenza termica è necessaria per risolvere i seguenti problemi:

1. calcolare il carico della caldaia di riscaldamento, che fornirà il riscaldamento, la fornitura di acqua calda, l'aria condizionata e il funzionamento del sistema di ventilazione;
2. coordinare la gassificazione dell'edificio e ricevere specifiche tecniche per il collegamento alla rete di distribuzione. Ciò richiederà volumi di consumo annuo di combustibile e fabbisogno energetico (Gcal/ora) delle fonti di calore;
3. selezionare l'attrezzatura necessaria per il riscaldamento dei locali.

Non dimenticare la formula corrispondente

Dalla legge di conservazione dell'energia segue che in uno spazio limitato con un regime di temperatura costante è necessario mantenere l'equilibrio termico: Q guadagni - Q perdite = 0 o Q eccesso = 0, oppure Σ Q = 0. Viene mantenuto un microclima costante allo stesso livello per stagione di riscaldamento in edifici di strutture socialmente significative: istituti residenziali, pediatrici e medici, nonché in industrie a funzionamento continuo. Se la perdita di calore supera il guadagno di calore, i locali devono essere riscaldati.

Il calcolo tecnico aiuta a ottimizzare il consumo di materiali durante la costruzione e a ridurre i costi di costruzione dell'edificio. La potenza termica totale della caldaia è determinata aggiungendo l'energia per il riscaldamento degli appartamenti, il riscaldamento acqua calda, compensazione per le perdite di ventilazione e condizionamento, riserva per i picchi di freddo.

Calcolo della potenza termica

È difficile per un non specialista effettuare calcoli accurati sul sistema di riscaldamento, ma metodi semplificati consentono a una persona non addestrata di calcolare gli indicatori. Se si eseguono calcoli a occhio, è possibile che la potenza della caldaia o del riscaldatore non sia sufficiente. Oppure, al contrario, a causa di un eccesso di energia generata, il calore dovrà essere disperso.

Metodi per l'autovalutazione delle caratteristiche di riscaldamento:

1. Utilizzando lo standard da documentazione del progetto. Per la regione di Mosca viene utilizzato un valore di 100-150 watt per 1 m². L'area da riscaldare viene moltiplicata per la velocità: questo sarà il parametro desiderato.
2. Applicazione della formula per il calcolo della potenza termica: N = V × Δ T × K, kcal/ora. Denominazioni dei simboli: V - volume della stanza, Δ T - differenza di temperatura all'interno e all'esterno della stanza, K - trasmittanza termica o coefficiente di dissipazione.
3. Dipendenza da indicatori aggregati. Il metodo è simile al metodo precedente, ma viene utilizzato per determinare il carico termico dei condomini.

I valori del coefficiente di dispersione sono presi dalle tabelle, i limiti per modificare le caratteristiche vanno da 0,6 a 4. Valori approssimativi per il calcolo semplificato:

Un esempio di calcolo della potenza termica di una caldaia per una stanza di 80 m² con un soffitto di 2,5 m Volume 80 × 2,5 = 200 m³. Il coefficiente di dissipazione per una casa tipica è 1,5. La differenza tra la temperatura ambiente (22°C) e quella esterna (meno 40°C) è di 62°C. Applichiamo la formula: N = 200 × 62 × 1,5 = 18600 kcal/ora. La conversione in kilowatt viene effettuata dividendo per 860. Risultato = 21,6 kW.

Il valore di potenza risultante viene aumentato del 10% se esiste una probabilità di gelo inferiore a 40°C / 21,6 × 1,1 = 23,8. Per ulteriori calcoli, il risultato viene arrotondato a 24 kW.

Inizio della preparazione di un progetto di riscaldamento, sia residenziale case di campagna, COSÌ complessi produttivi, segue dal calcolo termotecnico. Si presuppone che la fonte di calore sia una pistola termica.

Che cos'è un calcolo di ingegneria termica?

Il calcolo delle perdite di calore è un documento fondamentale progettato per risolvere un problema come l'organizzazione della fornitura di calore di una struttura. Determina il consumo di calore giornaliero e annuale, minimo bisogno impianto residenziale o industriale nel settore dell'energia termica e perdite di calore per ogni stanza.
Risolvere un problema come calcolo termotecnico, è necessario prendere in considerazione una serie di caratteristiche dell'oggetto:

1. Tipo di oggetto ( una casa privata, a un piano o edificio a più piani, amministrativo, produttivo o di magazzino).
2. Il numero di persone che vivono nell'edificio o che lavorano in un turno, il numero di punti di fornitura di acqua calda.
3. Parte architettonica (dimensioni del tetto, delle pareti, dei pavimenti, dimensioni delle aperture di porte e finestre).
4. Dati speciali, ad esempio numero di giorni lavorativi all'anno (per la produzione), durata stagione di riscaldamento(per oggetti di qualsiasi tipo).
5. Condizioni di temperatura in ciascuno dei locali della struttura (sono determinate da CHiP 2.04.05-91).
6. Scopo funzionale (produzione di magazzino, residenziale, amministrativo o domestico).
7. Strutture del tetto, pareti esterne, solai (tipologia di strati isolanti e materiali utilizzati, spessore dei solai).

Perché hai bisogno di un calcolo di ingegneria termica?

• Per determinare la potenza della caldaia.
  Diciamo che decidi di fornire Casa per le vacanze o sistema impresa riscaldamento autonomo. Per decidere sulla scelta dell'attrezzatura, dovrai prima calcolare la potenza dell'impianto di riscaldamento, che sarà necessaria per il funzionamento ininterrotto della fornitura di acqua calda, dell'aria condizionata, dei sistemi di ventilazione e per un riscaldamento efficiente dell'edificio. La potenza di un sistema di riscaldamento autonomo è determinata dall'importo totale dei costi di riscaldamento per il riscaldamento di tutte le stanze, nonché dai costi di riscaldamento per altre esigenze tecnologiche. L'impianto di riscaldamento deve disporre di una certa riserva di potenza affinché il funzionamento con carichi di punta non ne riduca la durata.
• Completare l'approvazione per la gassificazione dell'impianto e ottenere le specifiche tecniche.
  È necessario ottenere l'autorizzazione per gassificare l'impianto se si utilizza gas naturale come combustibile per la caldaia. Per ottenere le specifiche sarà necessario fornire i valori di consumo annuo di carburante ( gas naturale), nonché i valori totali della potenza delle fonti di calore (Gcal/ora). Questi indicatori sono determinati come risultato di calcolo termico. L'approvazione di un progetto per la gassificazione di un impianto è un metodo più costoso e dispendioso in termini di tempo per organizzare il riscaldamento autonomo rispetto all'installazione di sistemi di riscaldamento funzionanti con oli usati, la cui installazione non richiede approvazioni e permessi.
• Per selezionare l'attrezzatura adatta.
  I dati di calcolo termico sono il fattore determinante nella scelta dei dispositivi per il riscaldamento degli oggetti. Dovrebbero essere presi in considerazione molti parametri: orientamento rispetto alle direzioni cardinali, dimensioni delle aperture di porte e finestre, dimensioni delle stanze e la loro posizione nell'edificio.

Come funziona il calcolo dell'ingegneria termica?

Puoi usare formula semplificata per determinare la potenza minima ammissibile degli impianti termici:

Q t (kW/ora) =V * ΔT * K /860, dove

Q t è carico termico per una stanza specifica;
K – coefficiente di perdita di calore dell'edificio;
V – volume (in m3) della stanza riscaldata (larghezza della stanza per lunghezza e altezza);
ΔT è la differenza (indicata da C) tra la temperatura dell'aria interna richiesta e la temperatura esterna.

Un indicatore come il coefficiente di perdita di calore (K) dipende dall'isolamento e dal tipo di costruzione della stanza. È possibile utilizzare valori semplificati calcolati per oggetti di diverso tipo:

• K = da 0,6 a 0,9 (maggiore grado di isolamento termico). Un piccolo numero di finestre dotate di doppi infissi, pareti in mattoni con doppio isolamento termico, tetto in materiale di alta qualità, solido basamento;
• K = da 1 a 1,9 (isolamento termico medio). Doppio muratura, tetto a manto regolare, poche finestre;
• K = da 2 a 2,9 (basso isolamento termico). La struttura dell'edificio è semplificata, in muratura unica.
• K = 3 – 4 (nessun isolamento termico). Una struttura in metallo o lamiera ondulata o una struttura in legno semplificata.

Quando si determina la differenza tra la temperatura richiesta all'interno del volume riscaldato e la temperatura esterna (ΔT), è necessario procedere dal grado di comfort che si desidera ricevere dall'impianto di riscaldamento, nonché da caratteristiche climatiche la regione in cui si trova l'oggetto. I parametri predefiniti sono i valori definiti da CHiP 2.04.05-91:

• +18 – edifici pubblici e laboratori di produzione;
• +12 – complessi di stoccaggio a molti piani, magazzini;
• + 5 – garage e magazzini senza manutenzione costante.

Città		Città	Temperatura esterna stimata, °C
Dnepropetrovsk	- 25	Kaunas	- 22
Ekaterinburg	- 35	Leopoli	- 19
Zaporozhye	- 22	Mosca	- 28
Kaliningrad	- 18	Minsk	- 25
Krasnodar	- 19	Novorossijsk	- 13
Kazan	- 32	Nizhny Novgorod	- 30
Kiev	- 22	Odessa	- 18
Rostov	- 22	San Pietroburgo	- 26
Samara	- 30	Sebastopoli	- 11
Charkiv	- 23	Jalta	- 6

Il calcolo utilizzando una formula semplificata non consente di prendere in considerazione le differenze nelle perdite di calore di un edificio a seconda del tipo di strutture di recinzione, isolamento e posizionamento dei locali. Per esempio, più calore richiederà stanze con grandi finestre, soffitti alti e stanze d'angolo. Allo stesso tempo, le stanze che non hanno recinzioni esterne hanno perdite di calore minime. Si consiglia di utilizzare la seguente formula per calcolare un parametro come la potenza termica minima:

Qt (kW/ora)=(100 W/m2 * S (m2) * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7)/1000, dove

S – superficie della stanza, m2;
W/m 2 – valore specifico della perdita di calore (65-80 watt/m 2). Questo indicatore comprende la perdita di calore attraverso la ventilazione, l'assorbimento da parte di pareti, finestre e altri tipi di perdite;
K1 – coefficiente di dispersione del calore attraverso le finestre:

• se è presente una finestra con triplo vetro K1 = 0,85;
• se la finestra con doppio vetro è a doppio vetro, allora K1 = 1,0;
• con vetratura standard K1 = 1,27;

K2 – coefficiente di dispersione termica della parete:

• elevato isolamento termico (indice K2 = 0,854);
• Isolamento di spessore 150 mm o pareti a due mattoni (indice K2 = 1,0);
• basso isolamento termico (indicatore K2 = 1,27);

K3 è un indicatore che determina il rapporto tra le aree (S) di finestre e pavimenti:

• Cortocircuito al 50% = 1,2;
• 40%KZ=1.1;
• Cortocircuito al 30% = 1,0;
• 20% CV=0,9;
• 10% SC=0,8;

K4 – coefficiente di temperatura esterna:

• -35°C K4=1,5;
• -25°C K4=1,3;
• -20°C K4=1,1;
• -15°C K4=0,9;
• -10°C K4=0,7;

K5 – numero di pareti rivolte verso l'esterno:

• quattro pareti K5=1,4;
• tre pareti K5=1,3;
• due pareti K5=1,2;
• una parete K5=1,1;

K6 - tipo di isolamento termico della stanza, che si trova sopra la stanza riscaldata:

• riscaldato K6-0,8;
• sottotetto caldo K6=0,9;
• sottotetto non riscaldato K6=1,0;

K7 – altezza del soffitto:

• 4,5 metri K7=1,2;
• 4,0 metri K7=1,15;
• 3,5 metri K7=1,1;
• 3,0 metri K7=1,05;
• 2,5 metri K7=1,0.

Diamo come esempio il calcolo della potenza minima di un impianto di riscaldamento autonomo (usando due formule) per un locale separato della stazione di servizio (altezza soffitto 4 m, superficie 250 m2, volume 1000 m3, grandi finestre con vetri convenzionali, assenza di isolamento termico isolamento del soffitto e delle pareti, progettazione semplificata).

Secondo un calcolo semplificato:

Q t (kW/ora) = V * ΔT * K/860=1000 *30*4/860=139,53 kW, dove

V è il volume d'aria nell'ambiente riscaldato (250 *4), m 3;
ΔT è la differenza tra la temperatura dell'aria esterna alla stanza e la temperatura dell'aria richiesta all'interno della stanza (30°C);
K è il coefficiente di dispersione termica dell'edificio (per edifici senza isolamento termico K = 4,0);
860 - conversione in kW/ora.

Calcolo più accurato:

Q t (kW/ora) = (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 kW/ora, dove

S – area della stanza per la quale viene eseguito il calcolo (250 m2);
K1 – parametro di dispersione del calore attraverso le finestre (vetri standard, l'indice K1 è 1,27);
K2 – il valore della perdita di calore attraverso le pareti (scarso isolamento termico, l'indicatore K2 corrisponde a 1,27);
K3 – parametro del rapporto tra le dimensioni della finestra e la superficie del pavimento (40%, l'indicatore K3 è 1,1);
K4 – valore della temperatura esterna (-35 °C, l'indicatore K4 corrisponde a 1,5);
K5 – numero di muri che vanno all'esterno (in in questo caso quattro K5 è pari a 1,4);
K6 - un indicatore che determina il tipo di stanza situata direttamente sopra la stanza riscaldata (sottotetto senza isolamento K6 = 1,0);
K7 è un indicatore che determina l'altezza dei soffitti (4,0 m, il parametro K7 corrisponde a 1,15).

Come puoi vedere dal calcolo, la seconda formula è preferibile per il calcolo della potenza degli impianti di riscaldamento, poiché tiene conto di un numero molto maggiore di parametri (soprattutto se è necessario determinare i parametri di apparecchiature a bassa potenza, destinato all'uso in piccoli spazi). Al risultato ottenuto è necessario aggiungere una piccola riserva di carica per aumentarne la durata apparecchiature termiche.
Eseguendo semplici calcoli, puoi determinare senza l'aiuto di specialisti potenza richiesta sistema di riscaldamento autonomo per l'equipaggiamento di strutture residenziali o industriali.

Puoi acquistare una pistola termica e altri riscaldatori sul sito Web dell'azienda o visitando il nostro negozio al dettaglio.

L'impianto di riscaldamento di un'abitazione privata è, molto spesso, un insieme di apparecchiature autonome che utilizzano come energia e refrigerante le sostanze più appropriate per una regione specifica. Pertanto, per ogni specifico schema di riscaldamento, è necessario un calcolo individuale della potenza termica dell'impianto di riscaldamento, che tenga conto di molti fattori, come il consumo minimo di energia termica per la casa, il consumo di calore per i locali - ogni singolo uno, aiuta a determinare il consumo energetico giornaliero e durante la stagione di riscaldamento, ecc.

Formule e coefficienti per i calcoli termici

La potenza termica nominale di un impianto di riscaldamento per una struttura privata è determinata dalla formula (tutti i risultati sono espressi in kW):

• Q = Q1 x b1 x b2 + Q2 – Q3 ; Dove:
• Domanda 1 – perdite totali calore nell'edificio secondo i calcoli, kW;
• b 1 è il coefficiente di energia termica aggiuntiva dei radiatori in eccesso rispetto a quanto mostrato dal calcolo. I valori dei coefficienti sono riportati nella tabella seguente:

• b 2 - coefficiente di perdite di calore aggiuntive da parte dei radiatori installati a pareti esterne senza involucri schermanti. Gli indicatori dei coefficienti sono riportati nella tabella seguente:

• Q 2 – perdita di calore nelle tubazioni posate in uno spazio non riscaldato;
• Q 3 – calore aggiuntivo da apparecchi di illuminazione, elettrodomestici e attrezzature domestiche, residenti, ecc. Per gli edifici residenziali, Q 3 è considerato pari a 0,01 kW/1 m 2.

Q a – energia termica che passa attraverso recinzioni e muri esterni;

Q b - perdita di calore durante il riscaldamento dell'aria del sistema di ventilazione.

Il valore di Q a e Q b viene calcolato per ogni singolo ambiente con riscaldamento collegato.

Energia termica Q a è determinato dalla formula:

• Q a = 1 / R x A x (t b – t n) x (1 + Ʃß), dove:
• A è l'area della recinzione ( muro esterno) in m2 ;
• R è il trasferimento di calore della recinzione in m 2 °C/W (informazioni di riferimento in SNiP II-3-79).

La necessità di calcoli termici per l'intera casa e per i singoli ambienti riscaldati è giustificata dal risparmio energetico e bilancio familiare. In quali casi vengono eseguiti tali calcoli:

1. Per calcolare con precisione la potenza delle apparecchiature della caldaia per il riscaldamento più efficiente di tutti gli ambienti collegati al riscaldamento. Acquistando una caldaia senza calcoli preliminari, è possibile installare apparecchiature completamente inadeguate in termini di parametri, che non faranno fronte al suo compito e il denaro verrà sprecato. I parametri termici dell'intero sistema di riscaldamento sono determinati come risultato della somma di tutto il consumo di energia termica negli ambienti collegati e non collegati alla caldaia di riscaldamento, se la tubazione li attraversa. Per ridurre l'usura è inoltre necessaria una riserva di carica per il consumo di calore. apparecchiature di riscaldamento e ridurre al minimo il verificarsi di situazioni di emergenza sotto carichi elevati nella stagione fredda;
2. I calcoli dei parametri termici dell'impianto di riscaldamento sono necessari per ottenere il certificato tecnico (TU), senza il quale non sarà possibile approvare un progetto per la gassificazione di un'abitazione privata, poiché nell'80% dei casi di installazione di riscaldamento autonomo è installata una caldaia a gas e relative apparecchiature. Per altri tipi di unità di riscaldamento non sono richieste le condizioni tecniche e la documentazione per il collegamento. Per apparecchiature a gasè necessario conoscere il consumo annuo di gas, e senza calcoli adeguati non sarà possibile ottenere un dato esatto;
3. Per ottenere i parametri termici dell'impianto di riscaldamento è inoltre necessario acquistare l'attrezzatura giusta: tubi, radiatori, raccordi, filtri, ecc.

Calcoli accurati del consumo di energia e calore per i locali residenziali

Il livello e la qualità dell'isolamento dipendono dalla qualità del lavoro e caratteristiche architettoniche stanze in tutta la casa. La maggior parte delle perdite di calore (fino al 40%) durante il riscaldamento di un edificio avviene attraverso la superficie delle pareti esterne, attraverso finestre e porte (fino al 20%), nonché attraverso il tetto e il pavimento (fino al 10%). Il restante 30% del calore può fuoriuscire dall'abitazione attraverso prese d'aria e condotti.

Per ottenere risultati aggiornati vengono utilizzati i seguenti coefficienti di riferimento:

1. Q 1 – utilizzato nei calcoli per stanze con finestre. Per finestre in PVC con doppi vetri Q 1 =1, per finestre con vetro monocamera Q 1 =1,27, per finestre a tre camere Q 1 =0,85;
2. Q 2 – utilizzato per il calcolo del coefficiente di isolamento pareti interne. Per calcestruzzo espanso Q 2 = 1, per calcestruzzo Q 2 – 1,2, per mattoni Q 2 = 1,5;
3. Q 3 viene utilizzato per calcolare il rapporto tra superfici e aperture delle finestre. Per il 20% della superficie vetrata della parete, il coefficiente Q3 = 1, per il 50% della vetrata Q3 è assunto pari a 1,5;
4. Il valore del coefficiente Q4 varia in funzione della temperatura minima stradale per l'intero periodo annuale di riscaldamento. A temperatura esterna-20 0 C Q 4 = 1, quindi per ogni 5 0 C si aggiunge o si sottrae 0,1 in un senso o nell'altro;
5. Il coefficiente Q 5 viene utilizzato nei calcoli che tengono conto del numero totale di muri dell'edificio. Con una parete nei calcoli Q 5 = 1, con 12 e 3 pareti Q 5 = 1,2, per 4 pareti Q 5 = 1,33;
6. Q 6 viene utilizzato se, nel calcolo della perdita di calore, viene preso in considerazione lo scopo funzionale della stanza sotto la stanza per la quale vengono effettuati i calcoli. Se nella parte superiore è presente un piano residenziale, il coefficiente Q 6 = 0,82, se l'attico è riscaldato o isolato, allora Q 6 è 0,91, per un piano freddo spazio sottotetto Q6 = 1;
7. Il parametro Q 7 varia a seconda dell'altezza dei soffitti della stanza in esame. Se l'altezza del soffitto è ≤ 2,5 m, il coefficiente Q 7 = 1,0; se il soffitto è più alto di 3 m, allora Q 7 viene considerato pari a 1,05.

Dopo aver determinato tutte le correzioni necessarie, si procede alla verifica della potenza termica e delle dispersioni termiche sistema di riscaldamento per ogni singola camera utilizzando la seguente formula:

• 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, dove:
• q =100 W/m²;
• Si è l'area della stanza in esame.

I risultati dei parametri aumenteranno quando si applicano coefficienti ≥ 1 e diminuiranno se Q 1- Q 7 ≤1. Dopo aver calcolato il valore specifico dei risultati del calcolo per una stanza specifica, è possibile calcolare la potenza termica totale del riscaldamento autonomo privato utilizzando la seguente formula:

Q = Σ x Qi, (i = 1…N), dove: N è il numero totale di stanze dell'edificio.

Come progettare, calcolare e determinare potenza dell'impianto di riscaldamento per la casa senza coinvolgere specialisti? Questa domanda interessa a molti.

Selezione del tipo di caldaia

Determina quale fonte di calore sarà più accessibile e conveniente per te. Questi possono essere elettricità, gas, carbone e combustibili liquidi. E in base a questo, scegli il tipo di caldaia. Questa è una questione molto importante che dovrebbe essere risolta prima.

1. Caldaia elettrica. Nello spazio post-sovietico non è affatto richiesto, poiché l'uso dell'elettricità per riscaldare gli ambienti è molto costoso e ciò richiede un funzionamento impeccabile della rete elettrica, cosa che non è possibile.
2. Una caldaia a gas. Questo è il massimo migliore opzione, economico e conveniente. Sono completamente sicuri e possono essere installati in cucina. Il gas ha la massima efficienza e se hai l'opportunità di connetterti tubi del gas, quindi installare una caldaia del genere.
3. Caldaia a combustibile solido. Presuppone la presenza costante di una persona che aggiungerà carburante. La potenza termica di tali caldaie non è costante e la temperatura nella stanza oscillerà continuamente.
4. Caldaia a combustibile liquido. Provoca gravi danni ambiente, ma se non c'è altra alternativa, esistono attrezzature speciali per i rifiuti della caldaia.

Determinare la potenza del sistema di riscaldamento: semplici passaggi

Per effettuare i calcoli di cui abbiamo bisogno, dobbiamo determinare i seguenti parametri:

• Piazza premesse. Viene presa in considerazione l'area totale dell'intera casa e non solo le stanze che si prevede di riscaldare. Indicato con la lettera S.
• Specifica energia caldaia a seconda delle condizioni climatiche. Determinato a seconda zona climatica in cui si trova la tua casa. Ad esempio, per il sud - 0,7-0,9 kW, per il nord - 1,5-2,0 kW. Ma in media, per comodità e semplicità di calcolo, puoi prendere 1. Lo denotiamo con la lettera W.

COSÌ, densità di potenza caldaia = (S*W) /10.

Questo indicatore determina se questo dispositivo supporterà quanto richiesto regime di temperatura a casa tua. Se la potenza della caldaia è inferiore a quella necessaria secondo i calcoli, la caldaia non sarà in grado di riscaldare la stanza e sarà fresca. E se la potenza supera quella necessaria, si verificherà un notevole consumo eccessivo di carburante e quindi costi finanziari. La potenza del sistema di riscaldamento e la sua razionalità dipendono da questo indicatore.

Quanti radiatori sono necessari per fornire tutta la potenza dell'impianto di riscaldamento?

Per rispondere a questa domanda, puoi utilizzare una formula molto semplice: moltiplica l'area della stanza riscaldata per 100 e dividi per la potenza di una sezione della batteria.

Diamo uno sguardo più da vicino:

• poiché le nostre camere sono di dimensioni diverse, sarebbe opportuno tenerne conto ciascuna separatamente;
• 100 Watt è il valore di potenza medio per metro quadrato di ambiente, che fornisce la temperatura più adatta e confortevole;
• potenza di una sezione del radiatore di riscaldamento: questo valore è individuale per diversi radiatori e dipende dal materiale con cui sono realizzati. Se non disponi di tali informazioni, puoi prendere il valore di potenza medio di una sezione dei radiatori moderni: 180-200 Watt.

Materiale, da cui è realizzato il radiatore, è molto punto importante, perché da questo dipendono la sua resistenza all'usura e il trasferimento di calore. L'acciaio e la ghisa hanno una bassa potenza di sezione. Potenza massima Quelle anodizzate sono diverse: la loro potenza di sezione è di 215 W, un'eccellente protezione contro la corrosione, hanno una garanzia fino a 30 anni, il che, ovviamente, incide sul costo di tali batterie. Ma tenendo conto di tutti i fattori, in questo caso non vale la pena risparmiare.

Dove - perdite di calore stimate dell'edificio, kW;

- coefficiente per tenere conto del flusso termico aggiuntivo installato dispositivi di riscaldamento a causa dell'arrotondamento superiore al valore calcolato, preso secondo la tabella. 1.

Tabella 1

Passo di dimensioni standard, kW	al nominale flusso di calore, kW, dimensione minima

- coefficiente per tenere conto delle ulteriori perdite di calore dovute ai dispositivi di riscaldamento situati vicino a recinzioni esterne in assenza di schermi di protezione dal calore, preso secondo la tabella. 2.

Tavolo 2

Dispositivo di riscaldamento	Coefficiente durante l'installazione del dispositivo
	sul muro esterno degli edifici		alla vetrata del lucernario
	residenziale e pubblica	produzione
Radiatore in ghisa
Termoconvettore con mantello
Termoconvettore senza mantello

- perdite di calore, kW, dovute a tubazioni che passano in ambienti non riscaldati;

- flusso di calore, kW, fornito regolarmente dall'illuminazione, dalle apparecchiature e dalle persone, che deve essere preso in considerazione nel suo insieme per il sistema di riscaldamento dell'edificio. Per case compresse la dimensione devono essere presi in considerazione in ragione di 0,01 kW per 1 m" di superficie totale.

Nel calcolare la potenza termica degli impianti di riscaldamento negli edifici industriali, è necessario tenere conto anche del consumo di calore per materiali, apparecchiature e veicoli riscaldanti.

2. Perdite di calore stimate , kW, deve essere calcolato utilizzando la formula:

(2)

Dove: - flusso di calore, kW, attraverso l'involucro dell'edificio;

- perdita di calore, kW, per il riscaldamento dell'aria di ventilazione.

Le quantità E vengono calcolati per ogni ambiente riscaldato.

3. Flusso di calore , kW, si calcola per ciascun elemento dell'involucro edilizio utilizzando la formula:

(3)

dove A è l'area stimata della struttura di recinzione, m 2 ;

R è la resistenza al trasferimento di calore della struttura che lo racchiude. m 2 °C/W, che deve essere determinato secondo SNiP II-3-79** (ad eccezione dei pavimenti a terra) tenendo conto degli standard stabiliti per la resistenza termica minima delle recinzioni. Per i pavimenti a terra e le pareti poste sotto il livello del suolo, la resistenza al trasferimento di calore deve essere determinata in zone larghe 2 m parallele alle pareti esterne, utilizzando la formula:

(4)

Dove - resistenza al trasferimento di calore, m 2 °C/W, assunta pari a 2,1 per la zona I, 4,3 per la zona due, 8,6 per la zona tre e 14,2 per la restante superficie del pavimento;

- spessore dello strato isolante, m, preso in considerazione nel calcolo della conducibilità termica dell'isolante <1,2Вт/м 2 °С;

- temperatura di progetto dell'aria interna, °C, accettata in conformità con i requisiti delle norme di progettazione per edifici per vari scopi, tenendo conto del suo aumento in base all'altezza della stanza;

- la temperatura calcolata dell'aria esterna, °C, rilevata secondo l'appendice 8, o la temperatura dell'aria del locale adiacente, se la sua temperatura differisce di oltre 3 °C dalla temperatura del locale per il quale è calcolata la perdita di calore;

- coefficiente preso in funzione della posizione della superficie esterna della struttura di recinzione rispetto all'aria esterna e determinato secondo SNNP P-3-79**

- perdite di calore aggiuntive in quote delle perdite principali, prese in considerazione:

a) per recinzioni esterne verticali e inclinate orientate nelle direzioni da cui a gennaio soffia il vento ad una velocità superiore a 4,5 m/s con una ripetibilità di almeno il 15% secondo SNiP 2.01.01-82, per un importo di 0,05 a velocità del vento fino a 5 m/s e ad una velocità di 0,10 ad una velocità di 5 m/s o più; durante la progettazione standard, dovrebbero essere prese in considerazione perdite aggiuntive per un importo di 0,05 per tutte le stanze;

b) per le recinzioni esterne verticali e inclinate degli edifici a più piani nella misura di 0,20 per il primo e il secondo piano; 0,15 - per il terzo; 0,10 - per il quarto piano di un edificio di 16 o più piani; per gli edifici di 10-15 piani, dovrebbero essere prese in considerazione perdite aggiuntive pari a 0,10 per il primo e il secondo piano e 0,05 per il terzo piano.

4. Perdita di calore , I kW vengono calcolati per ciascun locale riscaldato che presenta una o più finestre o porte-finestre nelle pareti esterne, in base alla necessità di garantire il riscaldamento dell'aria esterna mediante apparecchi riscaldanti nel volume di un unico ricambio d'aria all'ora secondo la formula:

Dove - superficie della stanza, m2;

- altezza della stanza dal pavimento al soffitto, m, ma non superiore a 3,5.

I locali dai quali è organizzata una ventilazione di scarico con un volume di scarico superiore a un ricambio d'aria all'ora dovrebbero, di norma, essere progettati con ventilazione di mandata con aria riscaldata. Se giustificato, è consentito provvedere al riscaldamento dell'aria esterna mediante apparecchi di riscaldamento in locali separati con un volume di aria di ventilazione non superiore a due ricambi all'ora.

Nei locali per i quali le norme di progettazione edilizia stabiliscono un volume di scarico inferiore ad un ricambio d'aria all'ora, il valore dovrebbe essere calcolato come consumo di calore per il riscaldamento dell'aria nel volume di ricambio d'aria normalizzato in base alla temperatura fino a temperatura °C.

Perdita di calore kW, per il riscaldamento dell'aria esterna che penetra negli atri d'ingresso (atrioni) e nelle scale attraverso le porte esterne che si aprono nella stagione fredda in assenza di barriere termiche, deve essere calcolato utilizzando la formula:

Dove
- altezza dell'edificio, m:

P - il numero di persone nell'edificio;

B – coefficiente che tiene conto del numero di vestiboli di ingresso. Con un vestibolo (due porte) in - 1,0; con due vestiboli (tre porte) b = 0,6.

Il calcolo del calore per il riscaldamento dell'aria esterna che penetra attraverso le porte delle scale riscaldate senza fumo con uscite piano per piano verso le logge deve essere effettuato secondo la formula (6) A
, assumendo per ogni piano il valore
, distanza diversa, m. dalla metà della porta del piano calcolato al soffitto della scala.

Quando si calcolano le perdite di calore di ingressi, scale e officine con tende termiche: locali dotati di ventilazione di mandata con pressione dell'aria che funziona continuamente durante l'orario di lavoro, nonché quando si calcolano le perdite di calore durante l'estate e porte e cancelli esterni di riserva, l'importo non dovrebbe essere preso in considerazione.

Perdita di calore , kW, per il riscaldamento dell'aria che scorre attraverso cancelli esterni non dotati di barriere termoaeree, deve essere calcolato tenendo conto della velocità del vento, presa secondo l'appendice obbligatoria 8, e del tempo di apertura del cancello.

Calcolo della perdita di calore: non è necessario il riscaldamento dell'aria che si infiltra attraverso le perdite nelle strutture di contenimento.

5. Perdita di calore , kW, le tubazioni che passano in ambienti non riscaldati dovrebbero essere determinate dalla formula:

(7)

Dove: - tratti di tratti di tubazioni termoisolate di vario diametro posati in ambienti non riscaldati;

- densità del flusso di calore lineare normalizzata di una tubazione isolata termicamente, accettata secondo la clausola 3.23. In questo caso, lo spessore dello strato termoisolante , m condutture dovrebbero. calcolato utilizzando le formule:

(8)

Dove - dimensione esterna della condotta, m;

- conduttività termica dello strato termoisolante, W/(m °C);

- differenza di temperatura media tra il liquido di raffreddamento e l'aria circostante durante la stagione di riscaldamento.

6. La quantità di consumo di calore annuo stimato da parte del sistema di riscaldamento dell'edificio
, GJ. dovrebbe essere calcolato utilizzando la formula:

Dove - il numero di gradi giorno del periodo di riscaldamento, preso secondo l'Appendice 8;

UN - coefficiente pari a 0,8. di cui occorre tenere conto nel caso in cui l'impianto di riscaldamento sia dotato di dispositivi per la riduzione automatica della potenza termica nelle ore non lavorative;

- coefficiente, diverso 0,9, di cui occorre tenere conto se più del 75% degli apparecchi di riscaldamento è dotato di termostati automatici;

Con - coefficiente, diverso 0,95, di cui tenere conto se all'ingresso dell'abbonato dell'impianto di riscaldamento sono installati dispositivi di controllo automatico della facciata.

7. Valori di potenza termica determinati mediante calcolo e il consumo massimo annuo di calore
, assegnati a 1 m2 di superficie totale (per gli edifici residenziali) o utile (per gli edifici pubblici), non devono superare i valori di controllo standard indicati nell'Appendice 25 obbligatoria.

8. Flusso del liquido refrigerante ,.kg/h. e il sistema di riscaldamento dovrebbe essere determinato dalla formula:

(11)

Dove Con - capacità termica specifica dell'acqua, considerata pari a 4,2 kJ/(kg 0 C);

- differenza di temperatura. °C, liquido refrigerante all'ingresso del sistema e all'uscita dallo stesso;

- potenza termica dell'impianto, kW. determinato dalla formula (1) tenendo conto delle emissioni di calore domestico .

9. Potenza termica di progetto
, kW, di ciascun dispositivo di riscaldamento dovrebbe essere determinato dalla formula:

Dove
dovrebbe essere calcolato in conformità ai paragrafi. 2-4 di questa appendice;

- perdita di calore, kW, attraverso le pareti interne che separano il locale per il quale viene calcolata la potenza termica del dispositivo di riscaldamento dal locale adiacente in cui è possibile una diminuzione operativa della temperatura durante la regolazione. Misurare
dovrebbe essere preso in considerazione solo nel calcolo della potenza termica dei dispositivi di riscaldamento sulle connessioni a cui sono progettati i termostati automatici. In questo caso, la perdita di calore dovrebbe essere calcolata per ogni stanza
solo attraverso una parete interna con una differenza di temperatura tra i locali interni di 8 0 C;

- flusso di calore. kW, da tubazioni di riscaldamento non isolate posate all'interno;

- flusso di calore, kW, che entra regolarmente nella stanza da apparecchi elettrici, illuminazione, apparecchiature tecnologiche, comunicazioni, materiali e altre fonti. Nel calcolare la potenza termica dei dispositivi di riscaldamento negli edifici residenziali, pubblici e amministrativi, il valore
non dovrebbe essere preso in considerazione.

La quantità di calore rilasciato dall'abitazione viene presa in considerazione per l'intero edificio nel calcolo della potenza termica dell'impianto di riscaldamento e del flusso totale di refrigerante.

2.3. CARATTERISTICHE TERMICHE SPECIFICHE

La perdita di calore totale dell'edificio Q è solitamente attribuita a 1 m 3 del suo volume esterno e 1°C della differenza di temperatura calcolata. L'indicatore risultante q 0, W/(m 3 K), è chiamato caratteristica termica specifica dell'edificio:

(2.11)

dove Vn è il volume della parte riscaldata dell'edificio secondo la misura esterna, m 3;

(t in -t n.5) - differenza di temperatura calcolata per le stanze principali dell'edificio.

La caratteristica termica specifica, calcolata dopo aver calcolato la perdita di calore, viene utilizzata per la valutazione dell'ingegneria termica delle soluzioni strutturali e progettuali di un edificio, confrontandola con indicatori medi per edifici simili. Per gli edifici residenziali e pubblici la valutazione viene effettuata sulla base del consumo di calore per 1 m 2 di superficie totale.

Il valore della caratteristica termica specifica è determinato principalmente dalla dimensione delle aperture di luce rispetto alla superficie totale delle recinzioni esterne, poiché il coefficiente di scambio termico del riempimento delle aperture di luce è significativamente superiore al coefficiente di scambio termico di altri recinzioni. Inoltre, dipende dal volume e dalla forma degli edifici. Gli edifici di piccolo volume hanno caratteristiche aumentate, così come gli edifici stretti di configurazione complessa con un perimetro maggiore.

Gli edifici la cui forma è vicina a quella di un cubo hanno una ridotta perdita di calore e, quindi, prestazioni termiche. La perdita di calore da strutture sferiche dello stesso volume è ancora minore grazie alla riduzione della superficie esterna.

La caratteristica termica specifica dipende anche dall'area di costruzione dell'edificio a causa delle modifiche nelle proprietà di isolamento termico della recinzione. Nelle regioni settentrionali, con una relativa diminuzione del coefficiente di scambio termico delle recinzioni, questa cifra è inferiore rispetto alle regioni meridionali.

I valori delle caratteristiche termiche specifiche sono riportati nella letteratura di riferimento.

Usandolo, la perdita di calore di un edificio viene determinata utilizzando indicatori aggregati:

dove β t è un fattore di correzione che tiene conto della variazione delle caratteristiche termiche specifiche quando la differenza di temperatura effettiva calcolata si discosta da 48°:

(2.13)

Tali calcoli sulla perdita di calore consentono di stabilire il fabbisogno approssimativo di energia termica nella pianificazione a lungo termine di reti e stazioni di riscaldamento.

3.1 CLASSIFICAZIONE DEGLI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO

Gli impianti di riscaldamento vengono progettati e installati durante la costruzione di un edificio, collegando i loro elementi con le strutture dell'edificio e la disposizione degli ambienti. Pertanto, il riscaldamento è considerato un ramo delle macchine edili. Quindi gli impianti di riscaldamento funzionano per l'intera vita utile della struttura, essendo uno dei tipi di apparecchiature ingegneristiche degli edifici. Per gli impianti di riscaldamento valgono i seguenti requisiti:

1 - sanitario e igienico: mantenimento della temperatura ambiente uniforme; limitazione della temperatura superficiale dei dispositivi di riscaldamento, possibilità di pulirli.

2 - economico: bassi investimenti di capitale e costi operativi, nonché basso consumo di metalli.

3 - architettonico e costruttivo: rispetto della planimetria dei locali, compattezza, coordinamento con le strutture edilizie, coordinamento con i termini di costruzione degli edifici.

4 - produzione e installazione: meccanizzazione della produzione di parti e assiemi, un numero minimo di elementi, riduzione dei costi di manodopera e aumento della produttività durante l'installazione.

5 - operativo: affidabilità e durata, semplicità e facilità di funzionamento e riparazione, silenziosità e sicurezza operativa.

Ciascuno di questi requisiti dovrebbe essere preso in considerazione quando si sceglie un impianto di riscaldamento. Tuttavia, i requisiti sanitari, igienici e operativi sono considerati i principali. L'impianto deve essere in grado di trasferire all'ambiente una quantità di calore che varia in funzione della dispersione termica.

Un sistema di riscaldamento è un insieme di elementi strutturali progettati per ricevere, trasferire e trasmettere la quantità necessaria di energia termica a tutti gli ambienti riscaldati.

L'impianto di riscaldamento è costituito dai seguenti elementi strutturali principali (Fig. 3.1).

Riso. 3.1. Schema schematico dell'impianto di riscaldamento

1- scambiatore di calore; 2 e 4 – tubi di calore di mandata e ritorno; 3- dispositivo di riscaldamento.

scambiatore di calore 1 per ottenere energia termica bruciando combustibile o da altra fonte; dispositivi di riscaldamento 3 per il trasferimento di calore nell'ambiente; condutture di calore 2 e 4 - una rete di tubi o canali per il trasferimento di calore dallo scambiatore di calore ai dispositivi di riscaldamento. Il trasferimento di calore viene effettuato da un liquido refrigerante: liquido (acqua) o gassoso (vapore, aria, gas).

1.A seconda della tipologia di impianto si dividono in:

Acqua;

Vapore;

Aria o gas;

Elettrico.

2. A seconda dell'ubicazione della fonte di calore e dell'ambiente riscaldato:

Locale;

Centrale;

Centralizzato.

3. Secondo il metodo di circolazione:

CON circolazione naturale;

Con circolazione meccanica.

4. Acqua in base ai parametri del refrigerante:

Bassa temperatura TI ≤ 105°C;

Alta temperatura Tl>l05 0 C .

5. Acqua e vapore nella direzione del movimento del liquido di raffreddamento nelle linee:

Senza uscita;

Con traffico di passaggio.

6. Acqua e vapore secondo lo schema di collegamento dei dispositivi di riscaldamento con tubi:

Monotubo;

Due tubi.

7. Condutture dell'acqua nel punto in cui sono posate le linee di alimentazione e di ritorno:

Con cablaggio superiore;

Con cablaggio inferiore;

Con circolazione inversa.

8. Vapore mediante pressione del vapore:

Vuoto-vapore Ra<0.1 МПа;

Bassa pressione P a =0,1 - 0,47 MPa;

Alta pressione Pa > 0,47 MPa.

3.2. LIQUIDI REFRIGERANTI

Il liquido di raffreddamento per un sistema di riscaldamento può essere qualsiasi mezzo che abbia una buona capacità di accumulare energia termica e modificare le proprietà termiche, sia mobile, economico, non peggiori le condizioni sanitarie nella stanza e consenta di regolare la fornitura di calore, anche automaticamente . Inoltre, il liquido di raffreddamento deve contribuire a soddisfare i requisiti degli impianti di riscaldamento.

Acqua, vapore e aria sono i più utilizzati nei sistemi di riscaldamento, poiché questi refrigeranti soddisfano al meglio i requisiti elencati. Consideriamo le proprietà fisiche di base di ciascuno dei refrigeranti, che influenzano la progettazione e il funzionamento del sistema di riscaldamento.

Proprietà acqua: elevata capacità termica, alta densità, incomprimibilità, espansione se riscaldato con densità decrescente, aumento del punto di ebollizione con aumento della pressione, rilascio di gas assorbiti quando la temperatura aumenta e la pressione diminuisce.

Proprietà paio: bassa densità, elevata mobilità, elevata entalpia dovuta al calore latente della trasformazione di fase (Tabella 3.1), temperatura e densità crescenti all'aumentare della pressione.

Proprietà aria: bassa capacità termica e densità, elevata mobilità, diminuzione della densità quando riscaldato.

Una breve descrizione dei parametri dei liquidi di raffreddamento per l'impianto di riscaldamento è riportata nella tabella. 3.1.

Tabella 3.1. Parametri dei principali liquidi refrigeranti.

*Calore latente di trasformazione di fase.

4.1. PRINCIPALI TIPOLOGIE, CARATTERISTICHE E CAMPO DI APPLICAZIONE DEGLI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO

Il riscaldamento dell'acqua, grazie a una serie di vantaggi rispetto ad altri sistemi, è attualmente il più utilizzato. Per comprendere la struttura e il principio di funzionamento di un sistema di riscaldamento dell'acqua, considerare lo schema del sistema mostrato in Fig. 4.1.

Fig. 4.1. Schema di un sistema di riscaldamento dell'acqua a due tubi con cablaggio superiore e circolazione naturale.

L'acqua, riscaldata nel generatore di calore K alla temperatura T1, entra nel tubo di calore - il montante principale I nei tubi di calore principali di alimentazione 2. Attraverso i tubi di calore principali di alimentazione, l'acqua calda entra nei montanti di alimentazione 9. Quindi, attraverso i collegamenti di alimentazione 13, attraverso le pareti, nei dispositivi di riscaldamento 10 entra acqua calda, il cui calore viene ceduto all'aria della stanza. Dai dispositivi di riscaldamento, l'acqua raffreddata alla temperatura T2 viene restituita attraverso le linee di ritorno 14, le colonne montanti di ritorno II e le linee di calore principali di ritorno 15 al generatore di calore K, dove viene nuovamente riscaldata alla temperatura T1 e l'ulteriore circolazione avviene in un anello chiuso.

Il sistema di riscaldamento dell'acqua è chiuso idraulicamente e ha una certa capacità di dispositivi di riscaldamento, tubi di calore, raccordi, ad es. volume costante di acqua che lo riempie. All'aumentare della temperatura l'acqua si espande e in un sistema di riscaldamento chiuso pieno d'acqua, la pressione idraulica interna può superare la resistenza meccanica dei suoi elementi. Per evitare che ciò accada, il sistema di riscaldamento dell'acqua è dotato di un vaso di espansione 4, progettato per accogliere l'aumento del volume dell'acqua durante il riscaldamento, nonché per rimuovere l'aria attraverso di esso nell'atmosfera, sia quando si riempie il sistema con acqua e durante il suo funzionamento. Per regolare il trasferimento di calore dei dispositivi di riscaldamento, sono installati sulle connessioni ad essi. valvole di controllo 12.

Prima della messa in funzione, ogni sistema viene riempito con acqua dalla rete idrica 17 attraverso la linea di ritorno al tubo di segnale 3 nel vaso di espansione 4. Quando il livello dell'acqua nell'impianto sale al livello del tubo di troppopieno e l'acqua scorre nel lavello situato nel locale caldaia, chiudere il rubinetto sul tubo del segnale e interrompere il riempimento dell'impianto con acqua.

Se i dispositivi non sono sufficientemente riscaldati a causa di intasamenti di tubazioni o raccordi, nonché in caso di perdite, è possibile scaricare l'acqua dai singoli montanti senza svuotare e interrompere il funzionamento delle altre parti del sistema. Per fare ciò chiudere le valvole o i rubinetti 7 sulle colonne montanti. Il tappo viene svitato dal raccordo a T 8 installato nella parte inferiore del montante e un tubo flessibile è collegato al raccordo del montante, attraverso il quale l'acqua dei tubi e degli apparecchi di riscaldamento scorre nella fogna. Per far defluire l'acqua più velocemente e far scolare completamente il bicchiere, togliere il tappo dal raccordo a T superiore 8. Mostrato nella fig. Gli impianti di riscaldamento 4.1-4.3 sono detti impianti a circolazione naturale. In essi, il movimento dell'acqua viene effettuato sotto l'influenza della differenza nella densità dell'acqua raffreddata dopo i dispositivi di riscaldamento e dell'acqua calda che entra nel sistema di riscaldamento.

I sistemi verticali a due tubi con cablaggio aereo vengono utilizzati principalmente per la circolazione naturale dell'acqua negli impianti di riscaldamento di edifici fino a 3 piani compresi. Questi sistemi, rispetto ai sistemi con una distribuzione inferiore della linea di alimentazione (Fig. 4.2), hanno una pressione di circolazione naturale più elevata ed è più facile rimuovere l'aria dal sistema (attraverso un vaso di espansione).

Riso. 7.14. Schema di un sistema di riscaldamento dell'acqua a due tubi con cablaggio dal basso e circolazione naturale

Caldaia K; 1 montante principale; 2, 3, 5 tubi di collegamento, troppopieno, segnale del vaso di espansione; 4 - vaso di espansione; linea a 6 aerei; 7 - collettore d'aria; 8 - linee di alimentazione; 9 - valvole di controllo per dispositivi di riscaldamento; 10 dispositivi di riscaldamento; Eyeliner a 11 inversioni; colonne montanti a 12 riprese (acqua refrigerata); 13 montanti di mandata (acqua calda); 14-te con un tappo per lo scarico dell'acqua; 15- rubinetti o valvole sulle colonne montanti; 16, 17—condutture di calore principali di mandata e ritorno; 18 valvole di intercettazione o saracinesche sulle condotte di calore principali per la regolazione e l'intercettazione dei singoli rami; 19 - valvole dell'aria.

Fig. 4.3 Schema di un sistema di riscaldamento dell'acqua monotubo con cablaggio superiore e circolazione naturale

Un sistema a due tubi con una posizione inferiore di entrambe le linee e circolazione naturale (Fig. 4.3) presenta un vantaggio rispetto a un sistema con una distribuzione superiore: l'installazione e la messa in servizio dei sistemi può essere effettuata piano per piano man mano che l'edificio viene costruito: è più conveniente utilizzare il sistema, perché le valvole e i rubinetti sui montanti di mandata e di ritorno si trovano sotto e in un unico posto. I sistemi verticali a due tubi con cablaggio inferiore vengono utilizzati negli edifici bassi con rubinetti a doppia regolazione sugli apparecchi di riscaldamento, il che si spiega con la loro maggiore stabilità idraulica e termica rispetto ai sistemi con cablaggio superiore.

L'aria viene rimossa da questi sistemi tramite le valvole dell'aria 19 (Fig. 4.3).

Il vantaggio principale dei sistemi a due tubi, indipendentemente dal metodo di circolazione del liquido di raffreddamento, è la fornitura di acqua con la temperatura TI più alta a ciascun dispositivo di riscaldamento, che garantisce la massima differenza di temperatura TI-T2 e, quindi, la superficie minima zona dei dispositivi. Tuttavia in un impianto bitubo, soprattutto con cablaggio aereo, si verifica un notevole consumo di tubazioni e l'installazione diventa più complicata.

Rispetto ai sistemi di riscaldamento a due tubi, i sistemi monotubo verticali con sezioni di chiusura (Fig. 4.3, parte sinistra) presentano numerosi vantaggi: costo iniziale inferiore, installazione più semplice e lunghezza ridotta dei tubi di calore, aspetto più bello. Se i dispositivi situati nella stessa stanza sono collegati tramite un circuito a deflusso al montante su entrambi i lati, su uno di essi (il montante destro in Fig. 4.3) viene installata una valvola di regolazione. Tali sistemi sono utilizzati negli edifici industriali bassi.

Nella fig. La Figura 4.5 mostra uno schema di sistemi di riscaldamento orizzontali monotubo. L'acqua calda in tali sistemi entra nei dispositivi di riscaldamento dello stesso piano da una conduttura di calore posata orizzontalmente. La regolazione e l'attivazione dei singoli dispositivi nei sistemi orizzontali con sezioni di chiusura (Fig. 4.5 b) si ottengono con la stessa facilità sistemi verticali. Nei sistemi a flusso orizzontale (Fig. 4.5 a, c), la regolazione può essere effettuata solo piano per piano, il che rappresenta uno svantaggio significativo.

Riso. 4.5. Schema dei sistemi di riscaldamento dell'acqua orizzontali monotubo

a, b - flusso continuo; b- con sezioni finali.

Riso. 4.6 Impianti di riscaldamento dell'acqua a circolazione artificiale

1 - vaso di espansione; 2 - rete aerea; 3 - pompa di circolazione; 4 - scambiatore di calore

I principali vantaggi dei sistemi orizzontali monotubo includono un minor consumo di tubi rispetto ai sistemi verticali, la possibilità di inclusione del sistema piano per piano e componenti standard. Inoltre, i sistemi orizzontali non richiedono la perforazione dei soffitti e la loro installazione è molto più semplice rispetto ai sistemi verticali. Sono abbastanza ampiamente utilizzati negli spazi industriali e pubblici.

I vantaggi generali dei sistemi a circolazione naturale dell'acqua, che in alcuni casi ne predeterminano la scelta, sono la relativa semplicità di progettazione e di funzionamento; nessuna pompa o necessità di azionamento elettrico, funzionamento silenzioso; durata comparativa con corretto funzionamento (fino a 30-40 anni) e garanzia di una temperatura dell'aria uniforme nella stanza durante il periodo di riscaldamento. Tuttavia, negli impianti di riscaldamento dell'acqua a circolazione naturale, la pressione naturale è molto elevata. Pertanto, con una grande lunghezza degli anelli di circolazione (>30 m) e, di conseguenza, con una notevole resistenza al movimento dell'acqua al loro interno, si calcola che i diametri delle tubazioni siano molto grandi e l'impianto di riscaldamento risulta economicamente non redditizio sia in termini di costi iniziali che durante il funzionamento.

In relazione a quanto sopra, l'ambito di applicazione dei sistemi a circolazione naturale è limitato agli edifici civili isolati, dove rumore e vibrazioni sono inaccettabili, al riscaldamento degli appartamenti e ai piani superiori (tecnici) degli edifici alti.

I sistemi di riscaldamento con circolazione artificiale (Fig. 4.6-4.8) sono fondamentalmente diversi dai sistemi di riscaldamento dell'acqua con circolazione naturale in quanto in essi, oltre alla pressione naturale risultante dal raffreddamento dell'acqua negli apparecchi e nei tubi, viene creata una pressione significativamente maggiore pompa di circolazione, che è installata sulla tubazione principale di ritorno vicino alla caldaia, e il vaso di espansione è collegato non alla mandata, ma alla tubazione del calore di ritorno vicino al tubo di aspirazione della pompa. Quando il vaso di espansione è collegato in questo modo, l'aria non può essere rimossa dal sistema attraverso di esso, pertanto per rimuovere l'aria dalla rete di tubi di riscaldamento e dispositivi di riscaldamento vengono utilizzate linee d'aria, collettori d'aria e valvole dell'aria;

Consideriamo gli schemi dei sistemi di riscaldamento verticali a due tubi con circolazione artificiale (Fig. 4,6). A sinistra c'è un sistema con una linea di rifornimento superiore, mentre a destra c'è un sistema con una posizione inferiore di entrambe le linee. Entrambi i sistemi di riscaldamento appartengono ai cosiddetti sistemi senza uscita, in cui spesso c'è una grande differenza nella perdita di pressione nei singoli anelli di circolazione, perché le loro lunghezze sono diverse: più il dispositivo è lontano dalla caldaia, maggiore è la lunghezza dell'anello di questo dispositivo. Pertanto, nei sistemi a circolazione artificiale, soprattutto con condotte di calore di grande lunghezza, è consigliabile sfruttare il movimento associato dell'acqua nelle linee di alimentazione e raffreddamento secondo lo schema proposto dal Prof. V. M. Chaplin. Secondo questo schema (Fig. 4.7), la lunghezza di tutti gli anelli di circolazione è quasi la stessa, per cui è facile ottenere la stessa perdita di pressione in essi e un riscaldamento uniforme di tutti i dispositivi. SNiP consiglia di installare tali sistemi quando il numero di montanti in un ramo è superiore a 6. Lo svantaggio di questo sistema rispetto a un sistema senza uscita è la lunghezza totale leggermente maggiore dei tubi di calore e, di conseguenza, il costo iniziale del sistema è superiore del 3-5%.

Fig.4.7. Schema di un impianto di riscaldamento dell'acqua a due tubi con distribuzione aerea e relativo movimento dell'acqua nelle linee di mandata e ritorno e circolazione artificiale

1 - scambiatore di calore; 2, 3, 4, 5 - circolazione, collegamento, segnale , tubo di troppopieno del vaso di espansione; 6 - vaso di espansione; 7 - fornitura di conduttura di calore principale; 8 - collettore d'aria; 9 - dispositivo di riscaldamento; 10 - valvola a doppia regolazione; 11 - tubo di calore di ritorno; 12 – pompa.

Negli ultimi anni sono stati ampiamente utilizzati sistemi di riscaldamento monotubo con rete di acqua calda e refrigerata posta sul fondo (Fig. 4.8) con circolazione artificiale dell'acqua.

I montanti dei sistemi secondo gli schemi b sono suddivisi in sollevamento e abbassamento. Montanti del sistema secondo gli schemi UN,V E G sono costituiti da un tratto di salita e discesa; lungo la parte superiore, solitamente sotto il pavimento del piano superiore, sono collegati da un tratto orizzontale. Le alzate vengono posate ad una distanza di 150 mm dal bordo dell'apertura della finestra. La lunghezza dei collegamenti ai dispositivi di riscaldamento è considerata standard: 350 mm; i dispositivi di riscaldamento vengono spostati dall'asse della finestra verso il montante.

Figura 4.8. c, b, c, e) sistemi di riscaldamento dell'acqua monotubo con cablaggio inferiore

Per regolare il trasferimento di calore dei dispositivi di riscaldamento, vengono installate valvole a tre vie del tipo KRTP e, in caso di sezioni di chiusura spostate, vengono installate valvole a saracinesca con ridotta resistenza idraulica del tipo KRPSh.

Un sistema monotubo con percorso inferiore è conveniente per gli edifici con tetto aperto ha una maggiore stabilità idraulica e termica. I vantaggi degli impianti di riscaldamento monotubo sono il minor diametro dei tubi, dovuto alla maggiore pressione creata dalla pompa; portata maggiore; installazione più semplice e maggiore possibilità di unificare parti di tubi di calore e gruppi strumentali.

Gli svantaggi dei sistemi includono il consumo eccessivo di dispositivi di riscaldamento rispetto ai sistemi di riscaldamento a due tubi.

L'ambito di applicazione dei sistemi di riscaldamento monotubo è vario: edifici residenziali e pubblici con più di tre piani, imprese industriali, ecc.

4.2. SELEZIONE DEL SISTEMA DI RISCALDAMENTO

Il sistema di riscaldamento viene selezionato in base allo scopo e alla modalità di funzionamento dell'edificio. Prendere in considerazione i requisiti del sistema. Vengono prese in considerazione le categorie di pericolo di incendio ed esplosione dei locali.

Il fattore principale che determina la scelta del sistema di riscaldamento è il regime termico dei locali principali dell'edificio.

Tenendo conto dell'economia, dell'approvvigionamento e dell'installazione e di alcuni vantaggi operativi, SNiP 2.04.05-86, clausola 3.13 raccomanda, di norma, di progettare sistemi di riscaldamento dell'acqua monotubo da componenti e parti standardizzati; Quando giustificato, è consentito l'uso di impianti a due tubi.

Le condizioni termiche dei locali di alcuni edifici devono essere mantenute invariate durante tutta la stagione di riscaldamento, mentre in altri edifici possono essere modificate per ridurre i costi di manodopera ad intervalli giornalieri e settimanali, durante le vacanze, durante gli adeguamenti, le riparazioni e altri lavori.

Gli edifici civili, industriali ed agricoli a condizioni termiche costanti possono essere suddivisi in 4 gruppi:

1) edifici di ospedali, maternità e istituti medici simili per l'uso 24 ore su 24 (ad eccezione degli ospedali psichiatrici), i cui locali sono soggetti a maggiori requisiti sanitari e igienici;

2) edifici di istituti per bambini, edifici residenziali, dormitori, alberghi, case di riposo, sanatori, pensioni, cliniche, ambulatori, farmacie, ospedali psichiatrici, musei, mostre, biblioteche, stabilimenti balneari, depositi di libri;

3) costruzioni di piscine, stazioni ferroviarie, aeroporti;

4) edifici industriali e agricoli a processo tecnologico continuo.

Ad esempio, negli edifici del secondo gruppo forniscono riscaldamento dell'acqua con radiatori e convettori (esclusi ospedali e terme). La temperatura massima dell'acqua di raffreddamento è considerata pari a 95°C negli impianti a due tubi e -105°C negli impianti edili monotubo (esclusi bagni, ospedali e istituti pediatrici) (per convettori con involucro fino a 130 °C). Per il riscaldamento delle scale è possibile aumentare la temperatura di progetto fino a 150°C. Negli edifici con ventilazione di mandata 24 ore su 24, principalmente negli edifici di musei, gallerie d'arte, depositi di libri, archivi (ad eccezione di ospedali e istituti per bambini), è installato il riscaldamento centralizzato dell'aria.

Gli impianti di riscaldamento dovrebbero essere progettati innanzitutto con circolazione della pompa, cablaggio inferiore, vicolo cieco con posa aperta delle colonne montanti.

I restanti sistemi vengono adottati in base alle condizioni locali: soluzioni architettoniche e progettuali, condizioni termiche richieste, tipo e parametri del liquido di raffreddamento nella rete di riscaldamento esterna, ecc.