Berechnung des Heizsystems eines Privathauses: Regeln und Berechnungsbeispiele

Kesselauswahl

Der Kessel kann von verschiedenen Arten sein:

• Elektroboiler;
• Flüssigbrennstoffkessel;
• Gas Boiler;
• Festbrennstoffkessel;
• Kombinierter Kessel.

Zusätzlich zu den Brennstoffkosten ist mindestens einmal jährlich eine vorbeugende Inspektion des Kessels erforderlich. Rufen Sie für diese Zwecke am besten einen Fachmann an. Sie müssen auch eine vorbeugende Reinigung der Filter durchführen. Am einfachsten zu bedienen sind Kessel, die mit Gas betrieben werden. Sie sind auch recht günstig in Wartung und Reparatur. Ein Gaskessel ist nur in Häusern geeignet, die Zugang zu einer Gasleitung haben.

Kessel dieser Klasse zeichnen sich durch ein hohes Maß an Sicherheit aus.Moderne Kessel sind so konstruiert, dass sie keinen speziellen Raum für den Heizraum benötigen. Moderne Kessel zeichnen sich durch ein schönes Aussehen aus und können sich erfolgreich in das Interieur jeder Küche einfügen.

Gasboiler in der Küche

Bis heute sind halbautomatische Kessel, die mit festen Brennstoffen betrieben werden, besonders beliebt. Solche Kessel haben zwar einen Nachteil, nämlich dass einmal am Tag Brennstoff geladen werden muss. Viele Hersteller produzieren solche Kessel, die vollautomatisch sind. In solchen Kesseln wird fester Brennstoff offline geladen.

Allerdings sind solche Kessel etwas problematischer. Neben dem Hauptproblem, dass Strom mittlerweile ziemlich teuer ist, können sie auch das Netz überlasten. In kleinen Dörfern werden pro Haus durchschnittlich bis zu 3 kW pro Stunde zugeteilt, was jedoch für einen Kessel nicht ausreicht, und es muss berücksichtigt werden, dass das Netz nicht nur durch den Betrieb des Kessels belastet wird.

Elektroboiler

Um das Heizsystem eines Privathauses zu organisieren, können Sie auch einen Flüssigbrennstoffkessel installieren. Der Nachteil solcher Kessel ist, dass sie aus ökologischer und sicherheitstechnischer Sicht Kritik hervorrufen können.

Berechnung der Kesselleistung

Bevor Sie die Heizung im Haus berechnen, müssen Sie dies tun, indem Sie die Leistung des Kessels berechnen. Die Effizienz des gesamten Heizsystems hängt in erster Linie von der Leistung des Kessels ab. Die Hauptsache in dieser Angelegenheit ist, es nicht zu übertreiben, da ein zu starker Kessel mehr Brennstoff als nötig verbraucht. Und wenn der Kessel zu schwach ist, kann das Haus nicht richtig geheizt werden, was sich negativ auf den Komfort im Haus auswirkt.

Daher ist die Berechnung der Heizungsanlage eines Landhauses wichtig.Sie können einen Kessel mit der erforderlichen Leistung auswählen, wenn Sie gleichzeitig den spezifischen Wärmeverlust des Gebäudes für die gesamte Heizperiode berechnen

Berechnung der Hausheizung - spezifischer Wärmeverlust kann nach folgender Methode erfolgen:

q_Haus=Q_Jahr/F_h

Qyear ist der Verbrauch an Heizenergie für die gesamte Heizperiode;

Fh ist der Bereich des Hauses, der beheizt wird;

Auswahltabelle Kesselleistung je nach zu beheizender Fläche

Um die Heizung eines Landhauses zu berechnen - den Energieverbrauch, der zum Heizen eines Privathauses benötigt wird, müssen Sie die folgende Formel und ein Tool wie einen Taschenrechner verwenden:

Q_Jahr=β_h*[Q_k-(Q_{vn b}+Q_s)*ν

β_h - Dies ist der Koeffizient für die Berücksichtigung des zusätzlichen Wärmeverbrauchs des Heizsystems.

Q_{vn b} - Wärmeeinnahmen häuslicher Art, die für die gesamte Heizperiode typisch sind.

Qk ist der Wert des gesamten Hauswärmeverlusts.

Q_s - Dies ist der Wärmestrom in Form von Sonnenstrahlung, der durch die Fenster in das Haus gelangt.

Bevor Sie die Heizung eines Privathauses berechnen, sollten Sie berücksichtigen, dass verschiedene Arten von Räumen durch unterschiedliche Temperaturbedingungen und Luftfeuchtigkeitsindikatoren gekennzeichnet sind. Sie sind in der folgenden Tabelle dargestellt:

Die folgende Tabelle zeigt die Verschattungskoeffizienten einer Lichtöffnung und die relative Menge an Sonnenstrahlung, die durch die Fenster eintritt.

Wenn Sie vorhaben, eine Warmwasserbereitung zu installieren, ist die Fläche des Hauses ein maßgeblicher Faktor. Wenn das Haus eine Gesamtfläche von nicht mehr als 100 Quadratmetern hat. Meter, dann ist auch eine Heizung mit Naturumlauf geeignet. Wenn das Haus eine größere Fläche hat, ist eine Heizung mit Zwangsumlauf obligatorisch.Die Berechnung der Heizungsanlage des Hauses muss genau und korrekt durchgeführt werden.

Einfache Rohrleitung mit konstantem Querschnitt

Die wichtigsten Auslegungsverhältnisse für eine einfache Rohrleitung sind: Bernoulli-Gleichung, Strömungsgleichung Q \u003d const und Formeln zur Berechnung von Reibungsdruckverlusten entlang der Rohrlänge und in lokalen Widerständen.

Bei der Anwendung der Bernoulli-Gleichung in einer bestimmten Berechnung können die folgenden Empfehlungen berücksichtigt werden. Zunächst sollten Sie zwei Konstruktionsschnitte und eine Vergleichsebene in der Abbildung festlegen. Es wird empfohlen, als Abschnitte zu nehmen:

die freie Oberfläche der Flüssigkeit im Tank, wo die Geschwindigkeit Null ist, d.h. V = 0;

der Austritt der Strömung in die Atmosphäre, wo der Druck im Strahlquerschnitt gleich dem Umgebungsdruck ist, d.h. pa6c = ratm oder pis6 = 0;

Abschnitt, in dem der Druck eingestellt wird (oder bestimmt werden muss) (Messwerte eines Manometers oder Vakuummeters);

Abschnitt unter dem Kolben, wo der Überdruck durch die äußere Last bestimmt wird.

Die Vergleichsebene wird zweckmäßigerweise durch den Schwerpunkt eines der berechneten Schnitte gezogen, der sich normalerweise darunter befindet (dann sind die geometrischen Höhen der Schnitte 0).

Eine einfache Rohrleitung mit konstantem Querschnitt befinde sich beliebig im Raum (Abb. 1), habe eine Gesamtlänge l und einen Durchmesser d und enthalte eine Anzahl lokaler Widerstände. Im Anfangsabschnitt (1-1) ist die geometrische Höhe gleich z1 und dem Überdruck p1, im Endabschnitt (2-2) z2 bzw. p2. Die Strömungsgeschwindigkeit in diesen Abschnitten ist aufgrund der Konstanz des Rohrdurchmessers gleich und gleich v.

Die Bernoulli-Gleichung für die Abschnitte 1-1 und 2-2 sieht unter Berücksichtigung von wie folgt aus:

oder

,

Summe der Koeffizienten lokaler Widerstände.

Zur Vereinfachung der Berechnungen führen wir das Konzept des Konstruktionskopfes ein

,

٭

٭٭

Beispiel für eine thermische Berechnung

Als Beispiel für eine thermische Berechnung gibt es ein gewöhnliches 1-stöckiges Haus mit vier Wohnzimmern, einer Küche, einem Badezimmer, einem „Wintergarten“ und Hauswirtschaftsräumen.

Fundament aus einer monolithischen Stahlbetonplatte (20 cm), Außenwände - Beton (25 cm) mit Putz, Dach - Decken aus Holzbalken, Dach - Metallziegel und Mineralwolle (10 cm)

Lassen Sie uns die Anfangsparameter des Hauses bestimmen, die für die Berechnungen erforderlich sind.

Gebäudeabmessungen:

• Bodenhöhe - 3 m;
• kleines Fenster der Vorder- und Rückseite des Gebäudes 1470 * 1420 mm;
• großes Fassadenfenster 2080*1420 mm;
• Eingangstüren 2000*900 mm;
• hintere Türen (Ausgang zur Terrasse) 2000*1400 (700 + 700) mm.

Die Gesamtbreite des Gebäudes beträgt 9,5 m2, die Länge 16 m2. Lediglich Wohnzimmer (4 Einheiten), ein Badezimmer und eine Küche werden beheizt.

Für eine genaue Berechnung des Wärmeverlusts an den Wänden muss die Fläche aller Fenster und Türen von der Fläche der Außenwände abgezogen werden - dies ist eine völlig andere Art von Material mit eigenem Material thermischer Widerstand

Wir beginnen mit der Berechnung der Flächen homogener Materialien:

• Wohnfläche - 152 m2;
• Dachfläche - 180 m2, angesichts der Höhe des Dachbodens 1,3 m und der Breite des Laufs - 4 m;
• Fensterfläche - 3*1,47*1,42+2,08*1,42=9,22 m2;
• Türfläche - 2*0,9+2*2*1,4=7,4 m2.

Die Fläche der Außenwände beträgt 51*3-9,22-7,4=136,38 m2.

Wir wenden uns der Berechnung des Wärmeverlusts für jedes Material zu:

• Q_Boden\u003d S * ∆T * k / d \u003d 152 * 20 * 0,2 / 1,7 \u003d 357,65 W;
• Q_Dach\u003d 180 * 40 * 0,1 / 0,05 \u003d 14400 W;
• Q_Fenster= 9,22 * 40 * 0,36 / 0,5 = 265,54 W;
• Q_Türen=7,4*40*0,15/0,75=59,2W;

Und auch Q_Mauer entspricht 136,38*40*0,25/0,3=4546. Die Summe aller Wärmeverluste beträgt 19628,4 W.

Als Ergebnis berechnen wir die Leistung des Kessels: P_Kessel=Q_Verluste*S_Raumheizung*K/100=19628,4*(10,4+10,4+13,5+27,9+14,1+7,4)*1,25/100=19628,4*83,7*1,25/100=20536,2=21 kW.

Lassen Sie uns die Anzahl der Heizkörperabschnitte für einen der Räume berechnen. Für alle anderen sind die Berechnungen ähnlich. Beispielsweise hat ein Eckzimmer (in der linken, unteren Ecke des Diagramms) eine Fläche von 10,4 m2.

Also N=(100*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7)/C=(100*10,4*1,0*1,0*0,9*1,3*1,2*1,0*1,05)/180=8,5176=9.

Dieser Raum benötigt 9 Sektionen eines Heizkörpers mit einer Heizleistung von 180 Watt.

Wir fahren mit der Berechnung der Kühlmittelmenge im System fort - W=13,5*P=13,5*21=283,5 l. Das bedeutet, dass die Kühlmittelgeschwindigkeit beträgt: V=(0,86*P*μ)/∆T=(0,86*21000*0,9)/20=812,7 l.

Infolgedessen entspricht der vollständige Umsatz des gesamten Kühlmittelvolumens im System 2,87 Mal pro Stunde.

1. Berechnung des Heizsystems eines Privathauses: Regeln und Berechnungsbeispiele
2. Wärmetechnische Berechnung eines Gebäudes: Besonderheiten und Formeln zur Durchführung von Berechnungen + praktische Beispiele

So berechnen Sie die optimale Anzahl und Volumina von Wärmetauschern

Bei der Berechnung der Anzahl der benötigten Heizkörper sollte berücksichtigt werden, aus welchem ​​​​Material sie bestehen. Der Markt bietet jetzt drei Arten von Metallheizkörpern an:

• Gusseisen,
• Aluminium,
• bimetallische Legierung.

Alle von ihnen haben ihre eigenen Eigenschaften. Gusseisen und Aluminium haben die gleiche Wärmeübertragungsrate, aber Aluminium kühlt schnell ab und Gusseisen erwärmt sich langsam, behält aber die Wärme lange. Bimetallstrahler erwärmen sich schnell, kühlen aber viel langsamer ab als Aluminiumstrahler.

Bei der Berechnung der Anzahl der Heizkörper sollten auch andere Nuancen berücksichtigt werden:

• Die Wärmedämmung des Bodens und der Wände hilft, bis zu 35 % Wärme einzusparen,
• der Eckraum ist kühler als die anderen und braucht mehr Heizkörper,
• Die Verwendung von doppelt verglasten Fenstern an Fenstern spart 15% Heizenergie,
• Bis zu 25 % der Wärmeenergie „verlässt“ das Dach.

Die Anzahl der Heizkörper und Abschnitte in ihnen hängt von vielen Faktoren ab.

Gemäß den Normen von SNiP werden 100 W Wärme benötigt, um 1 m3 zu heizen. Daher benötigen 50 m3 5000 Watt. Wenn ein Bimetallelement für 8 Abschnitte 120 W abgibt, berechnen wir mit einem einfachen Taschenrechner: 5000: 120 = 41,6. Nach dem Aufrunden erhalten wir 42 Heizkörper.

Sie können die ungefähre Formel zur Berechnung von Heizkörperabschnitten verwenden:

N*= S/P*100

Das Symbol (*) zeigt, dass der Bruchteil nach allgemeinen mathematischen Regeln gerundet wird, N die Anzahl der Abschnitte ist, S die Fläche des Raums in m2 und P die Wärmeleistung von 1 Abschnitt in W ist.

Formeln

Weil wir, lieber Leser, uns nicht auf den Abschluss als Wärmetechniker einlassen, werden wir nicht anfangen, in den Dschungel zu steigen.

Eine vereinfachte Berechnung des Durchmessers der Heizungsleitung erfolgt nach der Formel D \u003d 354 * (0,86 * Q / Dt) / v, in der:

• D ist der gewünschte Wert des Durchmessers in Zentimetern.
• Q ist die thermische Belastung des entsprechenden Abschnitts der Schaltung.
• Dt ist die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklaufleitung. In einem typischen autonomen System sind es etwa 20 Grad.
• v ist der Kühlmitteldurchfluss in den Rohren.

Anscheinend haben wir nicht genügend Daten, um fortzufahren.

Um den Durchmesser von Heizungsrohren zu berechnen, benötigen wir:

1. Finden Sie heraus, wie schnell sich das Kühlmittel bewegen kann.
2. Lernen Sie, die Wärmeleistung des Gesamtsystems und seiner einzelnen Abschnitte zu berechnen.

Kühlmittelgeschwindigkeit

Es muss ein Paar Randbedingungen erfüllen.

Zum einen muss sich das Kühlmittel etwa dreimal pro Stunde im Kreislauf umdrehen.In einem anderen Fall steigt das geschätzte Temperaturdelta merklich an, wodurch die Erwärmung der Heizkörper ungleichmäßig wird. Darüber hinaus nutzen wir bei extremer Kälte die reale Möglichkeit, die kühlsten Teile des Kreislaufs abzutauen.

Andernfalls erzeugt eine zu hohe Geschwindigkeit hydraulische Geräusche. Zum Geräusch von Wasser in den Rohren einzuschlafen, ist, sagen wir, für einen Amateur ein Vergnügen.

Der Bereich der Durchflussraten von 0,6 bis 1,5 Meter pro Sekunde wird als akzeptabel angesehen; Außerdem wird in den meisten Fällen der maximal zulässige Wert in Berechnungen verwendet - 1,5 m / s.

Wärmekraft

Hier ist ein Schema zur Berechnung des normalisierten Wärmewiderstands von Wänden (für das Zentrum des Landes - 3,2 m2 * C / W).

• Für ein Privathaus werden 60 Watt pro Kubikmeter Raum als Grundleistung angenommen.
• Dazu kommen 100 Watt für jedes Fenster und 200 für jede Tür.
• Das Ergebnis wird je nach Klimagebiet mit einem regionalen Koeffizienten multipliziert:

Januar Durchschnittstemperatur	Koeffizient
-40	2,0
-25	1,6
-15	1,4
-5	1
0,8

Ein 300 m2 großer Raum mit drei Türen und Fenstern in Krasnodar (durchschnittliche Januartemperatur beträgt +0,6 ° C) benötigt also (300 * 60 + (3 * 100 + 200)) * 0,8 = 14800 Watt Wärme.

Für Gebäude, deren Wärmewiderstand der Wände erheblich vom normalisierten abweicht, wird ein anderes vereinfachtes Schema verwendet: Q=V*Dt*K/860, wobei:

• Q ist der Bedarf an thermischer Leistung in Kilowatt.
• V - die Menge an beheiztem Raum in Kubikmetern.
• Dt - Temperaturunterschied zwischen der Straße und dem Raum bei kaltem Wetter.

Isolationskoeffizient	Beschreibung der Gebäudehüllen
0,6 — 0,9	Schaum- oder Mineralwollmantel, isoliertes Dach, energiesparende Dreifachverglasung
1,-1,9	Mauerwerk aus anderthalb Ziegeln, Einkammerfenster mit Doppelverglasung
2 — 2,9	Mauerwerk, Fachwerkfenster ohne Dämmung
3-4	Einen halben Ziegel einlegen, in einem Faden glasieren

Wo bekommt man die Last für einen separaten Abschnitt der Schaltung? Er wird anhand des Raumvolumens berechnet, das durch diese Fläche beheizt wird, wobei eine der oben genannten Methoden verwendet wird.

Berechnung der Heizungsanlage

Bei der Planung einer Heizungsanlage für ein Privathaus ist der schwierigste und wichtigste Schritt die Durchführung hydraulischer Berechnungen - Sie müssen den Widerstand der Heizungsanlage bestimmen.

Schließlich wissen nur wenige, wie man das Volumen der Heizungsanlage selbst berechnet und die Anlage weiter plant, dass zunächst einige grafische Designarbeiten durchgeführt werden müssen. Insbesondere sind folgende Parameter zu ermitteln und auf dem Heizungsplan darzustellen:

wärmebilanz der Räumlichkeiten, in denen sich Heizgeräte befinden;
Art der am besten geeigneten Heizgeräte und Wärmeaustauschflächen, geben Sie diese auf dem vorläufigen Plan des Heizsystems an;
die am besten geeignete Art des Heizsystems, wählen Sie die am besten geeignete Konfiguration. Sie sollten auch ein detailliertes Layout des Heizkessels und der Rohrleitung erstellen.
Wählen Sie den Rohrleitungstyp aus und bestimmen Sie die zusätzlichen Elemente, die für eine qualitativ hochwertige Arbeit erforderlich sind (Ventile, Ventile, Sensoren). Geben Sie ihren Standort auf dem vorläufigen Schema des Systems an.
Erstellen Sie ein vollständiges axonometrisches Diagramm. Es sollte die Anzahl der Abschnitte, ihre Dauer und die Höhe der Wärmebelastung angeben.
den Hauptheizkreis planen und auf dem Schema darstellen

In diesem Fall ist es wichtig, die maximale Durchflussrate des Kühlmittels zu berücksichtigen.

Schematische Darstellung der Heizung

Zweirohrheizung

Für jedes Heizsystem ist der Konstruktionsabschnitt der Rohrleitung das Segment, in dem sich der Durchmesser nicht ändert und in dem ein stabiler Kühlmittelfluss auftritt. Der letzte Parameter wird aus der Wärmebilanz des Raumes berechnet.

Zur Berechnung einer Zweirohrheizung sollte eine vorläufige Nummerierung der Abschnitte vorgenommen werden. Es beginnt mit einem Heizelement (Boiler). Alle Knotenpunkte der Versorgungsleitung, an denen das System abzweigt, müssen in Großbuchstaben gekennzeichnet werden.

Zweirohrheizung

Die entsprechenden Knoten, die sich auf den vorgefertigten Hauptleitungen befinden, sollten durch Striche gekennzeichnet werden. Die Verzweigungspunkte von Instrumentenzweigen (auf dem Knotensteg) werden am häufigsten durch arabische Ziffern angegeben. Diese Bezeichnungen entsprechen der Etagennummer (falls ein horizontales Heizsystem implementiert ist) oder der Steigleitungsnummer (vertikales System). In diesem Fall wird diese Zahl an der Einmündung des Kühlmittelstroms durch einen zusätzlichen Strich angezeigt.

Für die bestmögliche Ausführung der Arbeit sollte jeder Abschnitt nummeriert werden.

Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass die Nummer aus zwei Werten bestehen muss - dem Anfang und dem Ende des Abschnitts

Hydraulischer Abgleich

Der Druckabfallausgleich in der Heizungsanlage erfolgt über Regel- und Absperrventile.

Der hydraulische Abgleich des Systems erfolgt auf der Grundlage von:

• Auslegungslast (Massendurchsatz des Kühlmittels);
• Daten der Rohrhersteller zum dynamischen Widerstand;
• die Anzahl lokaler Widerstände im betrachteten Gebiet;
• technische eigenschaften von armaturen.

Die Installationseigenschaften – Druckabfall, Montage, Kapazität – werden für jedes Ventil festgelegt. Sie bestimmen die Koeffizienten des Kühlmittelflusses in jedes Steigrohr und dann in jedes Gerät.

Der Druckverlust ist direkt proportional zum Quadrat des Kühlmitteldurchflusses und wird in kg/h gemessen, wobei

S ist das Produkt aus dem dynamischen spezifischen Druck, ausgedrückt in Pa / (kg / h), und dem reduzierten Koeffizienten für den lokalen Widerstand des Abschnitts (ξpr).

Der reduzierte Beiwert ξpr ist die Summe aller lokalen Widerstände des Systems.

Bestimmung von Kühlmitteldurchfluss und Rohrdurchmessern

Zunächst muss jeder Heizstrang von ganz hinten beginnend in Abschnitte unterteilt werden. Die Aufschlüsselung erfolgt nach dem Wasserverbrauch und ist von Heizkörper zu Heizkörper unterschiedlich. Das bedeutet, dass nach jeder Batterie ein neuer Abschnitt beginnt, wie im oben dargestellten Beispiel dargestellt. Wir beginnen mit dem 1. Abschnitt und finden den Massenstrom des Kühlmittels darin, wobei wir uns auf die Leistung des letzten Heizers konzentrieren:

G = 860q/ ∆t, wobei:

• G ist die Kühlmitteldurchflussrate, kg/h;
• q ist die Wärmeleistung des Strahlers in der Fläche, kW;
• Δt ist die Temperaturdifferenz in den Vor- und Rücklaufleitungen, normalerweise 20 ° C.

Für den ersten Abschnitt sieht die Berechnung des Kühlmittels wie folgt aus:

860 x 2 / 20 = 86 kg/h.

Das erhaltene Ergebnis muss sofort auf das Diagramm angewendet werden, aber für weitere Berechnungen benötigen wir es in anderen Einheiten - Liter pro Sekunde. Um eine Überweisung vorzunehmen, müssen Sie die Formel verwenden:

GV = G /3600ρ, wobei:

• GV – Wasservolumenstrom, l/s;
• ρ ist die Dichte von Wasser, bei einer Temperatur von 60 ° C beträgt sie 0,983 kg / Liter.

In diesen Tabellen werden die Werte der Durchmesser von Stahl- und Kunststoffrohren in Abhängigkeit von der Durchflussmenge und Geschwindigkeit des Kühlmittels veröffentlicht.Wenn Sie auf Seite 31 blättern, dann zeigt in Tabelle 1 für Stahlrohre die erste Spalte die Durchflussraten in l / s. Um keine vollständige Berechnung der Rohre für das Heizsystem eines häufig genutzten Hauses durchzuführen, müssen Sie nur den Durchmesser entsprechend der Durchflussmenge auswählen, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:

Für unser Beispiel sollte das Innenmaß des Durchgangs also 10 mm betragen. Da solche Rohre jedoch nicht zum Heizen verwendet werden, akzeptieren wir bedenkenlos die Rohrleitung DN15 (15 mm). Wir setzen es auf das Diagramm und gehen zum zweiten Abschnitt. Da der nächste Heizkörper die gleiche Kapazität hat, müssen die Formeln nicht angewendet werden, wir nehmen den vorherigen Wasserdurchfluss und multiplizieren ihn mit 2 und erhalten 0,048 l / s. Wieder wenden wir uns der Tabelle zu und finden darin den nächsten passenden Wert. Vergessen Sie dabei nicht, die Wasserströmungsgeschwindigkeit v (m / s) zu überwachen, damit sie die angegebenen Grenzwerte nicht überschreitet (in den Abbildungen in der linken Spalte mit einem roten Kreis gekennzeichnet):

Wie Sie in der Abbildung sehen können, wird Abschnitt Nr. 2 ebenfalls mit einem DN15-Rohr verlegt. Außerdem finden wir gemäß der ersten Formel die Durchflussrate in Abschnitt Nr. 3:

860 x 1,5 / 20 = 65 kg / h und wandle es in andere Einheiten um:

65 / 3600 x 0,983 = 0,018 l/s.

Wenn wir es zur Summe der Kosten der beiden vorherigen Abschnitte addieren, erhalten wir: 0,048 + 0,018 = 0,066 l / s und wenden uns wieder der Tabelle zu. Da wir in unserem Beispiel nicht das Gravitationssystem, sondern das Drucksystem berechnen, ist auch diesmal das DN15-Rohr für die Geschwindigkeit des Kühlmittels geeignet:

Auf diese Weise berechnen wir alle Schnitte und wenden alle Daten auf unser axonometrisches Diagramm an:

Berechnung der Anzahl der Abschnitte von Heizgeräten

Das Heizsystem wird nicht effektiv sein, wenn die optimale Anzahl von Heizkörperabschnitten nicht berechnet wird.Eine falsche Berechnung führt dazu, dass die Räume ungleichmäßig beheizt werden, der Kessel an der Grenze seiner Leistungsfähigkeit arbeitet oder umgekehrt Brennstoff verschwendet.

Einige Hausbesitzer glauben, je mehr Batterien, desto besser. Dadurch verlängert sich jedoch der Weg des Kühlmittels, das allmählich abkühlt, wodurch die letzten Räume im System Gefahr laufen, ohne Wärme zu bleiben. Die erzwungene Zirkulation des Kühlmittels löst dieses Problem teilweise. Aber wir dürfen die Leistung des Kessels nicht aus den Augen verlieren, der das System möglicherweise einfach „nicht zieht“.

Um die Anzahl der Abschnitte zu berechnen, benötigen Sie die folgenden Werte:

• die Fläche des beheizten Raums (plus des angrenzenden Raums, in dem keine Heizkörper vorhanden sind);
• Leistung eines Heizkörpers (in der technischen Spezifikation angegeben);

berücksichtige das für 1 qm. m

Wohnraum benötigt 100 W Leistung für Zentralrussland (gemäß den Anforderungen von SNiP).

Die Fläche des Raums wird mit 100 multipliziert und die resultierende Menge durch die Leistungsparameter des installierten Heizkörpers geteilt.

Ein Beispiel für einen Raum von 25 Quadratmetern. Meter und Strahlerleistung 120 W: (20x100) / 185 = 10,8 = 11

Dies ist die einfachste Formel, bei einer nicht standardmäßigen Raumhöhe oder ihrer komplexen Konfiguration werden andere Werte verwendet.

Wie berechnet man die Heizung in einem Privathaus richtig, wenn die Leistung des Heizkörpers aus irgendeinem Grund unbekannt ist? Standardmäßig wird die durchschnittliche statische Leistung von 200 Watt genommen. Sie können die Durchschnittswerte bestimmter Heizkörpertypen nehmen. Für Bimetall beträgt diese Zahl 185 W, für Aluminium 190 W. Bei Gusseisen ist der Wert viel niedriger - 120 Watt.

Wird die Berechnung für Eckräume durchgeführt, so kann das Ergebnis getrost mit dem Faktor 1,2 multipliziert werden.

Berechnungsschritte

Die Parameter zum Heizen eines Hauses müssen in mehreren Schritten berechnet werden:

• Berechnung des Wärmeverlusts zu Hause;
• Auswahl des Temperaturregimes;
• Auswahl der Heizkörper nach Leistung;
• hydraulische Berechnung des Systems;
• Kessel Auswahl.

Die Tabelle hilft Ihnen zu verstehen, welche Heizkörperleistung Sie für Ihren Raum benötigen.

Berechnung des Wärmeverlusts

Der wärmetechnische Teil der Berechnung erfolgt auf Basis folgender Ausgangsdaten:

• spezifische Wärmeleitfähigkeit aller beim Bau eines Privathauses verwendeten Materialien;
• geometrische Abmessungen aller Elemente des Gebäudes.

Die Wärmebelastung des Heizsystems wird in diesem Fall durch die Formel bestimmt:
Mk \u003d 1,2 x Tp, wo

Tp - Gesamtwärmeverlust des Gebäudes;

Mk - Kesselleistung;

1,2 - Sicherheitsfaktor (20%).

Für einzelne Gebäude kann die Heizung nach einer vereinfachten Methode berechnet werden: Die Gesamtfläche der Räumlichkeiten (einschließlich Korridore und anderer Nichtwohnräume) wird mit der spezifischen Klimaleistung multipliziert und das resultierende Produkt durch 10 geteilt.

Der Wert der spezifischen Klimaleistung ist baustellenabhängig und beträgt:

• für die zentralen Regionen Russlands - 1,2 - 1,5 kW;
• für den Süden des Landes - 0,7 - 0,9 kW;
• für den Norden - 1,5 - 2,0 kW.

Eine vereinfachte Technik ermöglicht es Ihnen, die Erwärmung zu berechnen, ohne auf teure Hilfe von Konstruktionsorganisationen zurückgreifen zu müssen.

Temperaturbedingungen und Auswahl der Heizkörper

Der Modus wird auf der Grundlage der Temperatur des Kühlmittels (meistens Wasser) am Ausgang des Heizkessels, des in den Kessel zurückgeführten Wassers sowie der Lufttemperatur in den Räumlichkeiten bestimmt.

Der optimale Modus nach europäischen Standards ist das Verhältnis 75/65/20.

Um Heizkörper vor der Installation auszuwählen, müssen Sie zunächst das Volumen jedes Raums berechnen. Für jede Region unseres Landes wurde die erforderliche Menge an Wärmeenergie pro Kubikmeter Raum ermittelt. Für den europäischen Teil des Landes beträgt diese Zahl beispielsweise 40 Watt.

Um die Wärmemenge für einen bestimmten Raum zu bestimmen, ist es notwendig, seinen spezifischen Wert mit dem Hubraum zu multiplizieren und das Ergebnis um 20% zu erhöhen (mit 1,2 multiplizieren). Basierend auf der erhaltenen Zahl wird die erforderliche Anzahl von Heizungen berechnet. Der Hersteller gibt ihre Leistung an.

Beispielsweise hat jede Lamelle eines Standard-Aluminiumkühlers eine Leistung von 150 W (bei einer Kühlmitteltemperatur von 70 °C). Um die erforderliche Anzahl von Heizkörpern zu bestimmen, muss die erforderliche Wärmeenergie durch die Leistung eines Heizelements geteilt werden.

Hydraulische Berechnung

Zur hydraulischen Berechnung Es gibt spezielle Programme.

Eine der kostspieligen Bauphasen ist die Installation der Pipeline. Eine hydraulische Berechnung der Heizungsanlage eines Privathauses ist erforderlich, um die Durchmesser der Rohre, das Volumen des Ausdehnungsgefäßes und die richtige Auswahl der Umwälzpumpe zu bestimmen. Das Ergebnis der hydraulischen Berechnung sind folgende Parameter:

• Wärmeträgerverbrauch insgesamt;
• Druckverlust des Wärmeträgers im System;
• Druckverlust von der Pumpe (Boiler) zu jeder Heizung.

Wie bestimmt man die Durchflussmenge des Kühlmittels? Dazu ist es notwendig, seine spezifische Wärmekapazität (für Wasser beträgt diese Zahl 4,19 kJ / kg * ° C) und die Temperaturdifferenz am Auslass und Einlass zu multiplizieren und dann die Gesamtleistung des Heizsystems durch zu dividieren Ergebnis.

Der Rohrdurchmesser wird nach folgender Bedingung gewählt: Die Wassergeschwindigkeit in der Rohrleitung sollte 1,5 m/s nicht überschreiten. Andernfalls macht das System Geräusche. Es gibt aber auch eine untere Geschwindigkeitsbegrenzung - 0,25 m / s. Die Installation der Pipeline erfordert die Bewertung dieser Parameter.

Wenn diese Bedingung vernachlässigt wird, kann es zu einer Entlüftung der Rohre kommen. Bei richtig ausgewählten Sektionen reicht eine im Kessel eingebaute Umwälzpumpe für das Funktionieren der Heizungsanlage aus.

Der Druckverlust für jeden Abschnitt wird als Produkt aus dem spezifischen Reibungsverlust (vom Rohrhersteller angegeben) und der Länge des Rohrleitungsabschnitts berechnet. In den Werksangaben sind sie auch für jede Armatur angegeben.

Kesselauswahl und etwas Wirtschaftlichkeit

Der Kessel wird in Abhängigkeit vom Verfügbarkeitsgrad einer bestimmten Brennstoffart ausgewählt. Wenn Gas an das Haus angeschlossen ist, macht es keinen Sinn, feste Brennstoffe oder Strom zu kaufen. Wenn Sie die Warmwasserversorgung organisieren müssen, wird der Kessel nicht nach der Heizleistung ausgewählt: In solchen Fällen wird die Installation von Zweikreisgeräten mit einer Leistung von mindestens 23 kW gewählt. Bei geringerer Produktivität bieten sie nur einen Wasseraufnahmepunkt.

Auswahl und Installation von Heizgeräten

Die Wärme wird mit Hilfe von Heizgeräten vom Kessel an die Räumlichkeiten übertragen. Sie sind unterteilt in:

• Infrarotstrahler;
• Konvektionsstrahlung (alle Arten von Strahlern);
• konvektiv (gerippt).

Infrarotstrahler sind weniger verbreitet, gelten aber als effizienter, da sie nicht die Luft erwärmen, sondern Gegenstände, die sich im Bereich des Strahlers befinden. Für den Hausgebrauch sind tragbare Infrarotstrahler bekannt, die elektrischen Strom in Infrarotstrahlung umwandeln.

Die Geräte aus den letzten beiden Punkten sind aufgrund ihrer optimalen Verbraucherqualitäten am weitesten verbreitet.

Um die erforderliche Anzahl von Abschnitten der Heizung zu berechnen, ist es notwendig, die Wärmeübertragungsmenge von jedem Abschnitt zu kennen.

Pro 1 m² werden ca. 100 W Leistung benötigt. Wenn beispielsweise die Leistung eines Abschnitts des Heizkörpers 170 W beträgt, kann ein Heizkörper mit 10 Abschnitten (1,7 kW) eine Raumfläche von 17 m² erwärmen. Gleichzeitig wird angenommen, dass die standardmäßige Deckenhöhe nicht mehr als 2,7 m beträgt.

Indem Sie den Heizkörper in einer tiefen Nische unter der Fensterbank platzieren, reduzieren Sie die Wärmeübertragung um durchschnittlich 10 %. Wenn es auf eine dekorative Box gestellt wird, erreicht der Wärmeverlust 15-20%.

Durch die Einhaltung einfacher Regeln können Sie die Wärmeübertragungseffizienz von Heizkörpern erhöhen:

• Zur maximalen Neutralisierung kalter Luftströme mit warmer Luft werden Heizkörper streng unter den Fenstern installiert, wobei ein Abstand von mindestens 5 cm zwischen ihnen eingehalten wird.
• Die Mitte des Fensters und des Heizkörpers müssen entweder zusammenfallen oder um nicht mehr als 2 cm voneinander abweichen;
• Batterien in jedem Raum werden horizontal auf der gleichen Ebene platziert;
• der Abstand zwischen Heizkörper und Boden muss mindestens 6 cm betragen;
• zwischen der Rückseite des Ofens und der Wand sollte mindestens 2-5 cm sein.

Die Wahl der Kessel zum Heizen eines Privathauses

Die Heizungen, die das Hausheizungssystem verwendet, können von den folgenden Typen sein:

• Gerippt oder konvektiv;
• Strahlungs-konvektiv;
• Strahlung. Strahlungsheizungen werden selten verwendet, um ein Heizsystem in einem Privathaus zu organisieren.

Moderne Kessel haben die Eigenschaften, die in der folgenden Tabelle aufgeführt sind:

Bei der Heizungsberechnung in einem Holzhaus kann Ihnen diese Tabelle etwas helfen. Bei der Installation von Heizgeräten müssen Sie einige Anforderungen erfüllen:

• Der Abstand vom Heizgerät zum Fußboden muss mindestens 60 mm betragen. Dank dieser Entfernung können Sie mit dem Heizungsschema zu Hause an schwer zugänglichen Stellen reinigen.
• Der Abstand vom Heizgerät zur Fensterbank muss mindestens 50 mm betragen, damit der Heizkörper im Fall der Fälle problemlos entfernt werden kann.
• Die Lamellen der Heizgeräte müssen senkrecht stehen.
• Es ist wünschenswert, Heizungen unter Fenstern oder in der Nähe von Fenstern zu montieren.
• Die Mitte der Heizung muss mit der Mitte des Fensters übereinstimmen.

Befinden sich mehrere Heizungen im gleichen Raum, müssen diese auf gleicher Ebene stehen.

Bestimmung von Druckverlusten in Rohrleitungen

Der Druckverlustwiderstand im Kreislauf, durch den das Kühlmittel zirkuliert, wird als Summenwert für alle Einzelkomponenten ermittelt. Zu letzteren gehören:

• Verluste im Primärkreis, bezeichnet als ∆Plk;
• lokale Wärmeträgerkosten (∆Plm);
• Druckabfall in speziellen Zonen, genannt „Wärmeerzeuger“ unter der Bezeichnung ∆Ptg;
• Verluste innerhalb des eingebauten Wärmetauschersystems ∆Pto.

Nach Summierung dieser Werte erhält man den gewünschten Indikator, der den hydraulischen Gesamtwiderstand des Systems ∆Pco charakterisiert.

Neben dieser verallgemeinerten Methode gibt es noch andere Möglichkeiten, den Druckverlust in Polypropylenrohren zu bestimmen. Einer von ihnen basiert auf einem Vergleich zweier Indikatoren, die an den Anfang und das Ende der Pipeline gebunden sind. In diesem Fall kann der Druckverlust durch einfache Subtraktion von Anfangs- und Endwert berechnet werden, der von zwei Manometern bestimmt wird.

Eine weitere Möglichkeit zur Berechnung des gewünschten Indikators basiert auf der Verwendung einer komplexeren Formel, die alle Faktoren berücksichtigt, die die Eigenschaften des Wärmeflusses beeinflussen. Das unten angegebene Verhältnis berücksichtigt zunächst Flüssigkeitsverlust aufgrund der Leitungslänge.

• h ist der Flüssigkeitsdruckverlust, gemessen in Metern im untersuchten Fall.
• λ ist der Koeffizient des hydraulischen Widerstands (oder der Reibung), der durch andere Berechnungsmethoden bestimmt wird.
• L ist die Gesamtlänge der gewarteten Rohrleitung, die in laufenden Metern gemessen wird.
• D ist die Innengröße des Rohrs, die das Volumen des Kühlmittelflusses bestimmt.
• V ist die Flüssigkeitsdurchflussrate, gemessen in Standardeinheiten (Meter pro Sekunde).
• Das Symbol g ist die Freifallbeschleunigung, die 9,81 m/s2 beträgt.

Von großem Interesse sind die Verluste, die durch den hohen hydraulischen Reibungskoeffizienten verursacht werden. Sie hängt von der Rauhigkeit der Innenflächen der Rohre ab. Die dabei verwendeten Verhältnisse gelten nur für rohrförmige Rohlinge in Standardrundform. Die endgültige Formel, um sie zu finden, sieht folgendermaßen aus:

• V - die Bewegungsgeschwindigkeit von Wassermassen, gemessen in Metern / Sekunde.
• D - Innendurchmesser, der den Freiraum für die Bewegung des Kühlmittels bestimmt.
• Der Koeffizient im Nenner gibt die kinematische Viskosität der Flüssigkeit an.

Letzterer Indikator bezieht sich auf konstante Werte und wird nach speziellen Tabellen gefunden, die in großen Mengen im Internet veröffentlicht werden.