So berechnen Sie das Heizsystem eines Privathauses selbst

Hydraulische Berechnung der Wasserversorgung

Natürlich kann das „Bild“ der Berechnung der Wärme zum Heizen nicht vollständig sein, ohne solche Eigenschaften wie das Volumen und die Geschwindigkeit des Kühlmittels zu berechnen. Das Kühlmittel ist in den meisten Fällen gewöhnliches Wasser in flüssigem oder gasförmigem Aggregatzustand.

Es wird empfohlen, das tatsächliche Volumen des Kühlmittels zu berechnen, indem alle Hohlräume im Heizsystem summiert werden. Bei Verwendung eines Einkreiskessels ist dies die beste Option. Bei der Verwendung von Zweikreiskesseln in der Heizungsanlage muss der Warmwasserverbrauch für hygienische und andere häusliche Zwecke berücksichtigt werden

Die Berechnung des Wasservolumens, das von einem Zweikreiskessel erwärmt wird, um die Bewohner mit Warmwasser zu versorgen und das Kühlmittel zu erwärmen, erfolgt durch Summierung des Innenvolumens des Heizkreislaufs und des tatsächlichen Bedarfs der Benutzer an erwärmtem Wasser.

Das Warmwasservolumen im Heizsystem wird nach folgender Formel berechnet:

W=k*P, wobei

• W ist das Volumen des Wärmeträgers;
• P ist die Leistung des Heizkessels;
• k ist der Leistungsfaktor (die Anzahl der Liter pro Leistungseinheit beträgt 13,5, der Bereich 10-15 Liter).

Als Ergebnis sieht die endgültige Formel wie folgt aus:

B=13,5*P

Die Kühlmittelgeschwindigkeit ist die endgültige dynamische Bewertung des Heizsystems, die die Geschwindigkeit der Flüssigkeitszirkulation im System charakterisiert.

Dieser Wert hilft bei der Beurteilung von Art und Durchmesser der Rohrleitung:

V=(0,86*P*μ)/∆T, wobei

• P - Kesselleistung;
• μ – Kesselwirkungsgrad;
• ∆T ist die Temperaturdifferenz zwischen dem Vorlaufwasser und dem Rücklaufwasser.

Mit den oben genannten Methoden der hydraulischen Berechnung können reale Parameter erhalten werden, die die „Grundlage“ des zukünftigen Heizsystems bilden.

Bestimmung der Kesselleistung

Um den Temperaturunterschied zwischen der Umgebung und der Temperatur im Inneren des Hauses aufrechtzuerhalten, wird ein autonomes Heizsystem benötigt, das in jedem Raum eines Privathauses die gewünschte Temperatur aufrechterhält.

Die Basis des Heizsystems sind verschiedene Arten von Kesseln: flüssige oder feste Brennstoffe, elektrisch oder gasförmig.

Der Heizkessel ist der zentrale Knotenpunkt der Heizungsanlage, der Wärme erzeugt. Das Hauptmerkmal des Kessels ist seine Leistung, nämlich die Umwandlungsrate der Wärmemenge pro Zeiteinheit.

Nach Berechnung der Heizlast für die Heizung erhalten wir die erforderliche Nennleistung des Kessels.

Für eine gewöhnliche Mehrzimmerwohnung errechnet sich die Kesselleistung über die Fläche und spezifische Leistung:

R_Kessel=(S_{Firmengelände}*R_Spezifisch)/10, wo

• S_{Firmengelände}- die Gesamtfläche des beheizten Raums;
• R_Spezifisch– spezifische Leistung im Verhältnis zu den klimatischen Bedingungen.

Diese Formel berücksichtigt jedoch nicht die Wärmeverluste, die in einem Privathaus ausreichen.

Es gibt ein weiteres Verhältnis, das diesen Parameter berücksichtigt:

R_Kessel= (F_Verluste*S)/100, wobei

• R_Kessel– Kesselleistung;
• Q_Verluste- Hitzeverlust;
• S - beheizter Bereich.

Die Nennleistung des Kessels muss erhöht werden. Die Reserve ist erforderlich, wenn der Kessel zum Erhitzen von Wasser für Bad und Küche verwendet werden soll.

In den meisten Heizsystemen von Privathäusern wird empfohlen, ein Ausdehnungsgefäß zu verwenden, in dem der Kühlmittelvorrat gespeichert wird. Jedes Privathaus benötigt eine Warmwasserversorgung

Um für eine Kesselleistungsreserve zu sorgen, muss zur letzten Formel der Sicherheitsfaktor K addiert werden:

R_Kessel= (F_Verluste*S*K)/100, wobei

K - wird gleich 1,25 sein, dh die Auslegungsleistung des Kessels wird um 25% erhöht.

Die Leistung des Kessels ermöglicht es somit, die Standardlufttemperatur in den Räumen des Gebäudes aufrechtzuerhalten sowie ein anfängliches und zusätzliches Warmwasservolumen im Haus zu haben.

Berechnung der Wärmeleistung des Heizsystems

Die Wärmeleistung der Heizungsanlage ist die Wärmemenge, die für ein angenehmes Leben in der kalten Jahreszeit im Haus erzeugt werden muss.

Thermische Berechnung des Hauses

Es besteht ein Zusammenhang zwischen der gesamten Heizfläche und der Kesselleistung. Gleichzeitig muss die Leistung des Kessels größer oder gleich der Leistung aller Heizgeräte (Heizkörper) sein.Die wärmetechnische Standardrechnung für Wohnräume lautet: 100 W Leistung pro 1 m² beheizter Fläche plus 15 - 20 % Reserve.

Die Berechnung der Anzahl und Leistung der Heizgeräte (Heizkörper) muss für jeden Raum einzeln durchgeführt werden. Jeder Heizkörper hat eine bestimmte Heizleistung. Bei Gliederheizkörpern ist die Gesamtleistung die Summe der Leistung aller genutzten Glieder.

Bei einfachen Heizungsanlagen sind die oben genannten Methoden zur Leistungsberechnung ausreichend. Die Ausnahme bilden Gebäude mit nicht standardmäßiger Architektur, die große Glasflächen, hohe Decken und andere Quellen für zusätzlichen Wärmeverlust aufweisen. In diesem Fall ist eine genauere Analyse und Berechnung mit Multiplikationsfaktoren erforderlich.

Wärmetechnische Berechnung unter Berücksichtigung der Wärmeverluste des Hauses

Die Berechnung der Wärmeverluste im Haus muss für jeden Raum separat unter Berücksichtigung von Fenstern, Türen und Außenwänden durchgeführt werden.

Genauer gesagt werden die folgenden Daten für Wärmeverlustdaten verwendet:

• Dicke und Material von Wänden, Beschichtungen.
• Dachkonstruktion und Material.
• Art und Material des Fundaments.
• Verglasungstyp.
• Estrichtyp.

Um die minimal erforderliche Leistung der Heizungsanlage unter Berücksichtigung der Wärmeverluste zu ermitteln, können Sie die folgende Formel verwenden:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, wobei:

Qt ist die Wärmebelastung des Raums.

V ist das Volumen des beheizten Raums (Breite × Länge × Höhe), m³.

ΔT ist die Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der erforderlichen Innentemperatur, °C.

K ist der Wärmeverlustkoeffizient des Gebäudes.

860 - Umrechnung des Koeffizienten in kWh.

Der Wärmeverlustkoeffizient des Gebäudes K hängt von der Bauweise und der Dämmung des Raumes ab:

K	Bauart
3 — 4	Ein Haus ohne Wärmedämmung ist eine vereinfachte Struktur oder eine Struktur aus Wellblech.
2 — 2,9	Haus mit geringer Wärmedämmung - vereinfachter Baukörper, Einzelmauerwerk, vereinfachte Fenster- und Dachkonstruktion.
1 — 1,9	Mittlere Isolierung – Standardkonstruktion, Doppelmauerwerk, wenige Fenster, Standarddach.
0,6 — 0,9	Hohe Wärmedämmung - verbesserte Konstruktion, wärmegedämmte Ziegelwände, wenige Fenster, isolierter Boden, hochwertige wärmegedämmte Dachziegel.

Die Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der erforderlichen Innentemperatur ΔT wird basierend auf den spezifischen Wetterbedingungen und dem erforderlichen Komfortniveau im Haus bestimmt. Wenn beispielsweise die Außentemperatur -20 °C beträgt und innen +20 °C geplant sind, dann ist ΔT = 40 °C.

Berechnung des Wärmeverlusts zu Hause

Diese Daten werden benötigt, um die erforderliche Leistung der Heizungsanlage, d. h. des Kessels, und die Wärmeleistung jedes Heizkörpers separat zu bestimmen. Nutzen Sie dazu unseren Online-Wärmeverlustrechner. Sie müssen für jeden Raum im Haus berechnet werden, der eine Außenwand hat.

Untersuchung. Der berechnete Wärmeverlust jedes Raums wird durch seine Quadratur dividiert und wir erhalten den spezifischen Wärmeverlust in W/m². Sie reichen normalerweise von 50 bis 150 W/sq. m. Wenn Ihre Zahlen sehr von den angegebenen abweichen, dann wurde vielleicht ein Fehler gemacht. Die Wärmeverluste der Räume des Obergeschosses sind am größten, gefolgt von den Wärmeverlusten des Erdgeschosses und am geringsten sind sie in den Räumen der mittleren Stockwerke.

Übersicht der Programme für hydraulische Berechnungen

Grundsätzlich gilt jede hydraulische Berechnung von Warmwasserbereitungsanlagen als schwierige Ingenieuraufgabe. Um dies zu lösen, wurde eine Reihe von Softwarepaketen entwickelt, die die Implementierung eines solchen Verfahrens erleichtern.

Sie können versuchen, eine hydraulische Berechnung des Heizsystems in der Excel-Shell mit vorgefertigten Formeln durchzuführen. Folgende Probleme können jedoch auftreten:

• Großer Fehler. In vielen Fällen werden Ein- oder Zweistrangschemata als Beispiel für eine hydraulische Berechnung für Heizungsanlagen herangezogen. Es ist problematisch, die gleichen Berechnungen für den Kollektor zu finden;
• Um den Widerstand leitungshydraulisch korrekt zu berücksichtigen, werden Referenzdaten benötigt, die im Formular nicht vorliegen. Sie müssen zusätzlich gesucht und eingegeben werden.

Oventrop CO

Das einfachste und übersichtlichste Programm zur hydraulischen Berechnung des Wärmenetzes. Eine intuitive Benutzeroberfläche und flexible Einstellungen können Ihnen dabei helfen, die unsichtbaren Momente der Dateneingabe schnell zu bewältigen. Bei der Ersteinrichtung des Komplexes können kleine Probleme auftreten. Sie müssen alle Parameter des Systems eingeben, angefangen beim Rohrmaterial selbst bis hin zur Platzierung der Heizelemente.

Es zeichnet sich durch die Flexibilität der Einstellungen und die Möglichkeit aus, die einfachste hydraulische Berechnung der Wärmeversorgung sowohl für ein neues Heizungsnetz als auch für die Modernisierung eines alten zu erstellen. Es hebt sich von Substituten mit einer guten grafischen Oberfläche ab.

Install-Therm HCR

Das Softwarepaket ist für den professionellen Widerstand in Sachen Heizungshydraulik berechnet. Die kostenlose Version hat viele Kontraindikationen. Der Einsatzbereich ist die Gestaltung der Wärmeversorgung in großen öffentlichen und industriellen Gebäuden.

In der Praxis wird für die autonome Wärmeversorgung von Privatwohnungen und Häusern nicht immer eine hydraulische Berechnung durchgeführt. Dies kann jedoch zu einer Verschlechterung des Betriebs des Heizsystems und zu einem schnellen Ausfall seiner Komponenten - Heizungen, Rohre und Boiler - führen. Um dies zu vermeiden, ist es für die spätere Optimierung des Wärmebereitstellungsbetriebs erforderlich, die Anlagenparameter rechtzeitig zu berechnen und mit den tatsächlichen abzugleichen.

HERZ C.O.

Es zeichnet sich durch Flexibilität der Einstellungen und die Möglichkeit aus, eine vereinfachte hydraulische Berechnung der Heizung sowohl für ein neues Wärmeversorgungssystem als auch für die Modernisierung eines alten zu erstellen. Unterscheidet sich von Analoga in einer bequemen grafischen Oberfläche.

Merkmale der Auswahl einer Umwälzpumpe

Die Pumpe wird nach zwei Kriterien ausgewählt:

1. Die gepumpte Flüssigkeitsmenge, ausgedrückt in Kubikmetern pro Stunde (m³/h).
2. Förderhöhe ausgedrückt in Metern (m).

Beim Druck ist alles mehr oder weniger klar - das ist die Höhe, auf die die Flüssigkeit angehoben werden muss, und wird vom niedrigsten bis zum höchsten Punkt oder bis zur nächsten Pumpe gemessen, wenn das Projekt mehr als eine vorsieht.

Volumen Ausdehnungsgefäß

Jeder weiß, dass eine Flüssigkeit dazu neigt, beim Erhitzen an Volumen zuzunehmen. Damit die Heizungsanlage nicht wie eine Bombe aussieht und nicht aus allen Nähten fließt, gibt es einen Ausgleichsbehälter, in dem das verdrängte Wasser aus der Anlage aufgefangen wird.

Welches Volumen sollte ein Tank gekauft oder hergestellt werden?

Es ist einfach, die physikalischen Eigenschaften von Wasser zu kennen.

Das berechnete Kühlmittelvolumen im System wird mit 0,08 multipliziert. Bei einem Kühlmittel von 100 Litern hat der Ausgleichsbehälter beispielsweise ein Volumen von 8 Litern.

Lassen Sie uns ausführlicher über die Menge der gepumpten Flüssigkeit sprechen.

Der Wasserverbrauch in der Heizungsanlage errechnet sich nach der Formel:

G = Q / (c * (t2 - t1)), wobei:

• G - Wasserverbrauch im Heizsystem, kg / s;
• Q ist die Wärmemenge, die den Wärmeverlust W kompensiert;
• c - spezifische Wärmekapazität von Wasser, dieser Wert ist bekannt und gleich 4200 J / kg * ᵒС (beachten Sie, dass alle anderen Wärmeträger im Vergleich zu Wasser eine schlechtere Leistung haben);
• t2 ist die Temperatur des in das System eintretenden Kühlmittels, ᵒС;
• t1 ist die Temperatur des Kühlmittels am Auslass des Systems, ᵒС;

Empfehlung! Für einen angenehmen Aufenthalt sollte das Temperaturdelta des Wärmeträgers am Einlass 7-15 Grad betragen. Die Bodentemperatur im System "warmer Boden" sollte nicht mehr als 29 betragenᵒ C. Daher müssen Sie selbst herausfinden, welche Art von Heizung im Haus installiert wird: Gibt es Batterien, einen „warmen Boden“ oder eine Kombination mehrerer Typen?

Das Ergebnis dieser Formel gibt die Kühlmitteldurchflussrate pro Sekunde Zeit zum Auffüllen von Wärmeverlusten an, dann wird dieser Indikator in Stunden umgerechnet.

Rat! Höchstwahrscheinlich variiert die Temperatur während des Betriebs je nach den Umständen und der Jahreszeit. Daher ist es besser, diesem Indikator sofort 30% der Reserve hinzuzufügen.

Berücksichtigen Sie den Indikator für die geschätzte Wärmemenge, die zum Ausgleich von Wärmeverlusten erforderlich ist.

Vielleicht ist dies das komplexeste und wichtigste Kriterium, das Ingenieurwissen erfordert, das verantwortungsvoll angegangen werden muss.

Wenn es sich um ein Privathaus handelt, kann der Indikator von 10-15 W / m² (solche Indikatoren sind typisch für "Passivhäuser") bis 200 W / m² oder mehr (wenn es sich um eine dünne Wand ohne oder unzureichende Isolierung handelt) variieren. .

In der Praxis legen Bau- und Handelsorganisationen den Wärmeverlustindikator - 100 W / m² - zugrunde.

Empfehlung: Berechnen Sie diesen Indikator für ein bestimmtes Haus, in dem eine Heizungsanlage installiert oder umgebaut wird. Dazu werden Wärmeverlustrechner verwendet, während Verluste für Wände, Dächer, Fenster und Böden separat berechnet werden. Anhand dieser Daten lässt sich ermitteln, wie viel Wärme das Haus in einer bestimmten Region mit eigenen Klimaregimen physikalisch an die Umgebung abgibt.

Wir multiplizieren die berechnete Verlustzahl mit der Fläche des Hauses und setzen sie dann in die Wasserverbrauchsformel ein.

Jetzt sollten Sie sich mit einer Frage wie dem Wasserverbrauch in der Heizungsanlage eines Mehrfamilienhauses befassen.

Berechnung von Wärmeverlust und Kessel für die Hausheizung online

Mit Hilfe unseres Rechners zur Heizungsberechnung für ein Privathaus können Sie ganz einfach die benötigte Kesselleistung ermitteln, um Ihr gemütliches „Nest“ zu beheizen.

Wie Sie sich erinnern, müssen Sie zur Berechnung der Wärmeverlustrate mehrere Werte der Hauptkomponenten des Hauses kennen, die zusammen mehr als 90% der Gesamtverluste ausmachen. Der Einfachheit halber haben wir dem Rechner nur die Felder hinzugefügt, die Sie ohne besondere Kenntnisse ausfüllen können:

• Verglasung;
• Wärmeisolierung;
• das Verhältnis der Fläche von Fenstern und Boden;
• Außentemperatur;
• die Anzahl der nach außen gerichteten Wände;
• welches Zimmer liegt über dem berechneten;
• Raumhöhe;
• Zimmerbereich.

Nachdem Sie den Wert des Wärmeverlusts zu Hause erhalten haben, wird ein Korrekturfaktor von 1,2 verwendet, um die erforderliche Kesselleistung zu berechnen.

So arbeiten Sie mit dem Taschenrechner

Denken Sie daran, dass je dicker die Verglasung und je besser die Wärmedämmung ist, desto weniger Heizleistung wird benötigt.

Um Ergebnisse zu erhalten, müssen Sie die folgenden Fragen beantworten:

1. Wählen Sie eine der vorgeschlagenen Verglasungsarten (Dreifach- oder Doppelverglasung, herkömmliche Doppelverglasung).
2. Wie sind Ihre Wände isoliert? Solide dicke Isolierung aus ein paar Schichten Mineralwolle, Polystyrolschaum, EPPS für den Norden und Sibirien. Vielleicht leben Sie in Zentralrussland und eine Isolationsschicht reicht Ihnen aus. Oder gehören Sie zu denen, die in den südlichen Regionen ein Haus bauen und für ihn ist ein Doppellochziegel geeignet.
3. Wie groß ist Ihr Fenster-zu-Boden-Flächenverhältnis in %? Wenn Sie diesen Wert nicht kennen, berechnen Sie ihn ganz einfach: Teilen Sie die Bodenfläche durch die Fensterfläche und multiplizieren Sie sie mit 100 %.
4. Geben Sie die minimale Wintertemperatur für ein paar Jahreszeiten ein und runden Sie auf. Verwenden Sie nicht die Durchschnittstemperatur für Winter, da Sie sonst riskieren, einen kleineren Kessel zu bekommen, und das Haus nicht ausreichend geheizt wird.
5. Rechnen wir für das ganze Haus oder nur für eine Wand?
6. Was ist über unserem Zimmer. Wenn Sie ein einstöckiges Haus haben, wählen Sie die Art des Dachbodens (kalt oder warm), wenn der zweite Stock, dann ein beheizter Raum.
7. Die Höhe der Decken und die Fläche des Raumes sind notwendig, um das Volumen der Wohnung zu berechnen, das wiederum die Grundlage für alle Berechnungen ist.

Rechenbeispiel:

• einstöckiges Haus in der Region Kaliningrad;
• Wandlänge 15 und 10 m, mit einer Lage Mineralwolle gedämmt;
• Deckenhöhe 3 m;
• 6 Fenster von 5 m2 von einem doppelt verglasten Fenster;
• die Mindesttemperatur der letzten 10 Jahre beträgt 26 Grad;
• wir rechnen für alle 4 Wände;
• von oben ein warmer beheizter Dachboden;

Die Fläche unseres Hauses beträgt 150 m2 und die Fensterfläche 30 m2. 30/150*100=20% Fenster-zu-Boden-Verhältnis.

Wir wissen alles andere, wählen die entsprechenden Felder im Rechner aus und erhalten, dass unser Haus 26,79 kW Wärme verliert.

26,79 * 1,2 \u003d 32,15 kW - die erforderliche Heizleistung des Kessels.

Klassifizierung von Heizsystemen eines Privathauses

Heizsysteme unterscheiden sich zunächst in der Art des Kühlmittels und sind:

• Wasser, das gebräuchlichste und praktischste;
• Luft, eine Variation davon ist ein offenes Feuersystem (dh ein klassischer Kamin);
• elektrisch, am bequemsten zu bedienen.

Warmwasserbereitungssysteme in einem Privathaus werden wiederum nach Art der Verkabelung klassifiziert und sind Einrohr-, Kollektor- und Zweirohrsysteme. Darüber hinaus gibt es für sie auch eine Einteilung nach dem für den Betrieb des Heizgeräts benötigten Energieträger (Gas, feste oder flüssige Brennstoffe, Strom) und nach der Anzahl der Kreisläufe (1 oder 2). Diese Systeme werden auch nach Rohrmaterial (Kupfer, Stahl, Polymere) unterteilt.

Auswahl der Heizelemente

Kessel werden je nach Art des verwendeten Brennstoffs bedingt in mehrere Gruppen eingeteilt:

• elektrisch;
• flüssigen Brennstoff;
• Gas;
• fester Brennstoff;
• kombiniert.

Unter allen vorgeschlagenen Modellen sind mit Gas betriebene Geräte am beliebtesten. Es ist diese Art von Kraftstoff, der relativ rentabel und erschwinglich ist. Darüber hinaus erfordern Geräte dieser Art keine besonderen Kenntnisse und Fähigkeiten für ihre Wartung, und die Effizienz solcher Einheiten ist ziemlich hoch, was andere Einheiten mit identischer Funktionalität nicht vorweisen können. Aber gleichzeitig sind Gaskessel nur geeignet, wenn Ihr Haus an eine zentrale Gasleitung angeschlossen ist.

Bestimmung der Kesselleistung

Vor der Berechnung der Heizung muss der Durchsatz der Heizung bestimmt werden, da die Effizienz der thermischen Anlage von diesem Indikator abhängt. Ein Hochleistungsgerät verbraucht also viel Brennstoffressourcen, während ein Gerät mit geringer Leistung nicht in der Lage ist, eine hochwertige Raumheizung vollständig bereitzustellen. Aus diesem Grund ist die Berechnung der Heizungsanlage ein wichtiger und verantwortungsvoller Prozess.

Sie können zur Berechnung der Leistung des Kessels nicht auf komplexe Formeln gehen, sondern verwenden einfach die folgende Tabelle. Es gibt den Bereich der beheizten Struktur und die Leistung der Heizung an, die volle Temperaturbedingungen für das Leben darin schaffen kann.

Die Gesamtfläche des Wohnraums, der beheizt werden muss, m2	Erforderliche Leistung des Heizelements, kW
60-200	Nicht höher als 25
200-300	25-35
300-600	35-60
600-1200	60-100

Zusammenfassend

Wie Sie sehen können, läuft die Berechnung der Heizleistung auf die Berechnung des Gesamtwerts der vier oben genannten Elemente hinaus.

Nicht jeder kann die erforderliche Kapazität des Arbeitsmediums im System mathematisch genau bestimmen. Einige Benutzer, die die Berechnung nicht durchführen möchten, gehen daher wie folgt vor. Zunächst wird das System zu ca. 90 % gefüllt, danach wird die Leistung überprüft. Lassen Sie dann die angesammelte Luft ab und fahren Sie mit dem Füllen fort.

Während des Betriebs der Heizungsanlage kommt es durch Konvektionsvorgänge zu einem natürlichen Absinken des Kühlmittelspiegels. In diesem Fall gibt es einen Leistungs- und Produktivitätsverlust des Kessels. Dies impliziert die Notwendigkeit eines Reservetanks mit Arbeitsflüssigkeit, von wo aus der Kühlmittelverlust überwacht und gegebenenfalls nachgefüllt werden kann.