Расчет расхода теплоносителя

28.02.2017

При проектировке систем обогрева, тепловым носителем в которых выступает вода, нередко доводится уточнить объем теплового носителя в системе обогрева.

Расчет расхода теплоносителя

Эти данные порой необходимы для расчета объема бака расширительного относительно известнейших уже мощностей самой системы.

Таблица для определения расхода теплоносителя

Таблица для определения расхода теплового носителя.

Более того, очень часто доводится высчитывать эту самую мощность либо же искать минимально нужную, чтобы знать, способна ли она поддерживать нужный режим тепла в помещении. В данном случае необходимо создавать расчет теплового носителя в системе обогрева, а еще его расход за единицу времени.

Подбор циркулярного насоса

Схема установки циркуляционного насоса

Установочная схема циркулярного насоса.

Циркулярный насос — компонент, без которого теперь уже даже сложно представить любую систему обогрева, подбирается по двум главным критериям, другими словами двум показателям:

  • Q — это расход теплового носителя в системе обогрева. Выражается расход в кубометрах за 1 час;
  • Н — напор, который выражается в метрах.

К примеру, Q для определения расхода теплового носителя в системе обогрева применяется в некоторых технических статьях и некоторых нормативах. Той же буквой пользуются большинство производителей циркулярных насосов для определения того же расхода. А вот заводы по изготовлению арматуры запорной в качестве определения расхода теплового носителя в системе обогрева используют букву «G».

Необходимо заметить, что приведенные определения в некоторой техдокументации могут не совпадать.

Сразу стоит обмолвиться, что в наших расчетах для определения расхода будет использована буква «Q».

Расчет расхода теплового носителя (воды) в системе обогрева

Теплопотери дома

Потери тепла дома с теплоизоляцией и без.

Итак, чтобы выбрать правильно насос, следует сразу обращать собственное внимание на подобную величину, как потери тепла дома. Физический толк связи этого понятия и насоса находится в следующем. Нагретое до конкретной температуры определённое кол-во воды всегда двигается по трубам в системе обогрева. Циркуляцию выполняет насос. При всем этом стенки дома всегда отдают часть собственного тепла во внешнюю среду — это и есть потери тепла дома. Стоит уточнить, какое очень мало воды должен перекачивать насос по отопительной системе с конкретной температурой, другими словами и с конкретным числом энергии тепла, чтобы этой самой энергии хватило на компенсацию потерь тепла.

Практически при решении такой задачи считается пропускная способность насоса, или водный расход. Однако этот показатель имеет пару иное наименование по той простой причине, что зависит он не только от самого насоса, но и от температуры теплового носителя в системе обогрева, а более того, от пропускной возможности труб.

Приняв к сведенью все вышеописанное, становится понятно, что перед ключевым расчетом теплового носителя следует произвести расчет потерь тепла дома. Аналогичным образом, план расчета будет дальнейшим:

  • нахождение потерь тепла дома;
  • установление усреднённой температуры теплового носителя (воды);
  • расчет теплового носителя в привязке к температуре воды относительно потерь тепла дома.

Расчет потерь тепла

Подобный расчет можно сделать своими руками, Так как формула уже давно выведена. Однако расчет расхода тепла довольно не простой и просит рассматривания сразу нескольких показателей.

https://www.youtube.com/watch?v=dFLW96z0YVk

Если беседовать просто, то сводится он только к определению потерь энергии тепла, выраженной в мощности теплового потока, которую в окружающую среду излучает любой прямоуголный м территории стен, перекрытий, пола и крыш строения.

Если брать усредненное значение подобных потерь, то они будут составлять:

  • около 100 Ватт на единицу территории — для среднестатистических стен, к примеру, стен из кирпича нормальной толщины, с нормальной отделкой внутри, с установлеными двухкамерными стеклопакетами;
  • больше 100 Ватт или существенно больше 100 Ватт на единицу территории, если говорим о стенах с недостаточной толщиной, неутепленных;
  • около 80 Ватт на единицу территории, если говорим о стенах с достаточной толщиной, имеющих наружную и внутреннюю тепловую изоляцию, с установлеными стеклопакетами.

Для определения данного показателя с большей точностью выведена особенная формула, в которой некоторые переменные являются табличными данными.

Правильный расчет потерь тепла дома

Для количественного показателя потерь тепла дома есть специализированная значение, которая зовется тепловым потоком, а меряется она в кКал/час. Эта значение физически показывает расход тепла, которое отдается поверхностями стен во внешнюю среду при этом тепловом режиме изнутри строения.

Зависит эта значение прямо от архитектуры строения, от физических параметров материалов стен, потолка и пола, а еще от многих прочих моментов, которые могут оказаться причиной выветривания тепленького воздуха, к примеру, ошибочное устройство слоя теплоизоляции.

  Битумная мастика для гидроизоляции - расход на 1 м2: выбор, виды и расчет

https://www.youtube.com/watch?v=simmoY8M0oA

Итак, значение тепловой потери строения считается суммой всех потерь тепла индивидуальных его компонентов. Эта значение высчитывается по формуле: G = S*1/ Pо*(Тв- Тн)к, где:

  • G — необходимая значение, выраженная в кКал/ч;
  • Po — противодействие процессу обмена энергии тепла (теплопередачи), выраженная в кКал/ч, это есть кв.м*ч*температура;
  • Тв, Тн — температура окружающей среды в середине помещения и с наружной стороны исходя из этого;
  • к — уменьшающий показатель, который для любого теплового ограждения считается собственным.

Необходимо заметить, что так как расчет совершается не повседневно, а в формуле есть температурные показатели, которые изменяются всегда, то подобные характеристики принято брать в усредненном виде.

Это означает, что температурные показатели берутся усреднённые, причем для любого отдельного региона подобный показатель будет собственным.

Итак, сейчас формула не имеет малоизвестных участников, что дает возможность воплотить очень точный расчет потерь тепла определенного дома. Остается узнать только понижающий показатель и значение величины Pо — сопротивления.

https://www.youtube.com/watch?v=NB-nVNtfKqU

Две эти величины в зависимости от каждого определенного случая узнать можно из подобающих справочных данных.

Некоторые значения понижающего коэффициента:

  • пол по грунту или лагам из дерева — значение 1;
  • перекрытия чердачные, при существовании кровли с материалом для кровли из стали, черепицы на разреженной обрешетке, а еще кровли из асбестоцемента, бесчердачное покрытие с устроенной вентиляцией, — значение 0,9;
  • аналогичные перекрытия, как и в предыдущем пункте, но устроенные на целом настиле, — значение 0,8;
  • перекрытия чердачные, с кровлей, материалом для кровли которой считается любой материал рулонного типа, — значение 0,75;
  • разные поверхности стен, которые делят между собой обогреваемое помещение с неотапливаемым, которое, со своей стороны, имеет стены снаружи, — значение 0,7;
  • разные поверхности стен, которые делят между собой обогреваемое помещение с неотапливаемым, которое, со своей стороны, не имеет внешних стен, — значение 0,4;
  • полы, устроенные над погребами, расположеными меньше уровня наружного грунта, — значение 0,4;
  • полы, устроенные над погребами, расположеными выше уровня наружного грунта, — значение 0,75;
  • перекрытия, которые размещены над подвальными помещениями, которые размещаются меньше уровня наружного грунта или выше на максимум 1 м, — значение 0,6.

Если исходить из описанных выше случаев, можно приблизительно себе представить размах, и для любого определенного случая, который не вошел в этот список, без посторонней помощи подобрать понижающий показатель.

Некоторые значения для сопротивления передаче тепла:

Сплошная кирпичная кладка

Значение сопротивления для непрерывный кладки из кирпича равно 0,38.

  • для обыкновенной непрерывный кладки из кирпича (стеноавя толщина приблизительно равна 135 мм) значение равно 0,38;
  • то же, но с толщиной кладки в 265 мм — 0,57, 395 мм — 0,76, 525 мм — 0,94, 655 мм — 1,13;
  • для непрерывный кладки, имеющей воздушную прослойку, при толщине 435 мм — 0,9, 565 мм — 1,09, 655 мм — 1,28;
  • для непрерывный кладки из кирпича с декоративной функцией для толщины в 395 мм — 0,89, 525 мм — 1,2, 655 мм — 1,4;
  • для непрерывный кладки с термоизоляционным слоем для толщины в 395 мм — 1,03, 525 мм — 1,49;
  • для стен из дерева из индивидуальных элементов из дерева (не брус) для толщины в 20 см — 1,33, 22 см — 1,45, 24 см — 1,56;
  • для стен из бруса с толщиной 15 см — 1,18, 18 см — 1,28, 20 см — 1,32;
  • для перекрытия чердака из плит железобетона с наличием материала для утепления при их толщине в 10 см — 0,69, 15 см — 0,89.

Имея подобные табличные данные, приступаем к исполнению правильного расчета.

Яркий расчет теплового носителя, силы насоса

Примем величину потерь тепла на единицу территории, равную 100 Ватт. Тогда, приняв общую площадь дома, равную 150 кв.м, можно определить общую тепловую потерю всего дома — 150*100 = 15000 Ватт, или 15 кВт.

Правильная установка циркуляционного насоса

Работа циркулярного насоса зависит от его квалифицированной установки.

Сейчас необходимо разобраться, какое отношение данная цифра имеет к насосу. Оказывается, самое прямое. Из физического смысла следует, что потери тепла — это постоянный процесс расхода тепла. Чтобы хранить в середине помещения нужный климат, нужно всегда возместить такой расход, а чтобы расширить температуру в комнате, нужно не просто возместить, а производить больше энергии, чем необходимо на компенсацию потерь.

Однако если даже тепловая энергия есть, ее еще необходимо доставить к тому прибору, который может рассеивать эту энергию. Таким прибором считается отопительный радиатор. А вот доставку теплового носителя (владельца энергии) к отопительным приборам выполняет собственно циркулярный насос.

  Технология битумной обмазочной гидроизоляции - расход, анализ цены и гост

Из всего вышесказанного, можно понять, что смысл этой задачи сводится к одному обычному вопросу: сколько же необходимо воды, нагретой до конкретной температуры (другими словами с некоторым запасом энергии тепла) нужно доставить к отопительным приборам за особый временной промежуток, чтобы возместить все потери тепла дома? Исходя из этого, ответ будет получен в объеме перекачиваемой воды за единицу времени, а это и есть мощность циркулярного насоса.

Для ответа на данный вопрос важно знать следующие данные:

  • то нужное кол-во тепла, которое необходимо для компенсации потерь тепла, другими словами итог расчета, приведенного выше. Например было взято значение 100 Ватт при территории в 150 кв. м, другими словами в этом варианте эта значение составляет 15 кВт;
  • удельную теплоемкость воды (это справочные данные), чье значение равно 4200 Джоулей энергии на кг воды на любой градус ее температуры;
  • разница температур между той водой, которая выходит из котла нагрева, другими словами начальная температура теплового носителя, и той водой, которая поступает в котел с обратного трубопровода, другими словами остаточная температура теплового носителя.

Необходимо заметить, что при хорошо работающем котле и всей системы обогрева, при нормальной циркулирования воды разница не превышает 20 градусов. Для усреднённого значения можно взять 15 градусов.

Если предусмотреть все описанные выше данные, то формула для расчета насоса примет вид Q = G/(c*(Т1-Т2)), где:

  • Q — расход теплового носителя (воды) в системе обогрева. Собственно подобное количество воды при определенном температурном режиме должен доставить циркулярный насос к отопительным приборам за единицу времени, чтобы возместить потери тепла данного дома. Если купить насос, который станет владеть намного высокими мощностями, то это просто увеличит расход электроэнергии;
  • G — потери тепла, рассчитаные в предыдущем пункте;
  • Т2 — температура воды, которая вытекает из котла на газе, другими словами та температура, до которой требуется подогреть определенное кол-во воды. В основном, эта температура равна 80 градусам;
  • Т1 — температура воды, которая втекает в котел с обратного трубопровода, другими словами температура воды после процесса теплопередачи. В основном, она равна 60-65 градусам.;
  • с — удельная теплоемкость воды, как мы уже говорили, она равна 4200 Джоулей на кг теплового носителя.

Если подставить все данные которые получены в формулу и изменить все параметры до одних и тех же единиц измерения, то получаем результат в 2,4 кг/с.

Перевод результата к нормальному виду

Необходимо заметить, что в работе подобного водорасхода нигде не встретишь. Все изготовители насосов для воды выражают мощность насоса в кубометрах за час.

Необходимо сделать некоторые изменения, вспомнив курс школьной физики. Итак, 1 кг воды, другими словами теплового носителя, это есть 1 куб. дм воды. Чтобы узнать, сколько весит один кубометр теплового носителя, необходимо узнать, сколько в одном кубическом метре кубических дециметров.

Применяя некоторые очень простые расчеты или же просто воспользовавшись табличными данными, получаем, что в одном кубическом метре содержится 1000 кубических дециметров. Это значит, что один кубометр теплового носителя станет иметь массу 1000 кг.

Тогда за одну секунду требуется перекачивать воду объемом в 2,4/1000 = 0,0024 куб. м.

Сейчас остается перевести секунды в часы. Зная, что в одном часе 3600 сек, получаем, что за один час насос должен перекачивать 0,0024*3600 = 8,64 куб.м/ч.

Подведение итогов

Итак, расчет теплового носителя в системе обогрева показывает, какое кол-во воды требуется всей отопительной системе, чтобы поддерживать помещение дома в нормальном температурном режиме. Такая же цифра образно говоря равна силы насоса, который, говоря по существу, и будет делать доставку теплового носителя к отопительным приборам, где он будет отдавать часть собственной энергии тепла в помещение.

Необходимо заметить, что усреднённая мощность насосов равна приблизительно 10 куб.м/ч, что предоставляет маленькой запас, Так как тепловой баланс необходимо не только хранить, но порой, по требованию обладателя, повышать температуру воздуха, на что, говоря по существу, и необходима добавочная мощность.

Опытные эксперты советуют покупать насос, который приблизительно в 1,3 раза мощнее нужного. Говоря про газовый котел отопления, который, так же как правило, уже оснащен таким насосом, следует обратить собственное внимание на такой параметр.


Отопление / ,

Добавить комментарий