난방 시스템의 열 계산 : 열 부하 계산 규칙

콘텐츠

유압 계산의 개념
펌프
계산식
방 크기 및 건물 높이
1 매개변수 중요도
열 부하
가열의 열 계산: 일반 절차
유압 계산
우리는 구적법에 의한 열 소비를 고려합니다.
가열 회로의 운영 비용 계산 ↑
전기보일러 운영비 ↑
액체 연료 보일러, 비용 ↑
장작 연간 지불 ↑
가스 보일러로 난방비 계산
소비자(가입자)의 계약 열 부하 수정을 자극할 수 있는 메커니즘

유압 계산의 개념

난방 시스템의 기술 개발에서 결정적인 요소는 일반적인 에너지 절약이 되었습니다. 돈을 절약하려는 열망으로 인해 우리는 디자인, 재료 선택, 설치 방법 및 가정 난방 작동에 대해보다 신중한 접근 방식을 취합니다.

따라서 아파트나 주택을 위한 독특하고 경제적인 난방 시스템을 만들기로 결정했다면 계산 및 설계 규칙을 숙지하는 것이 좋습니다.

시스템의 수력학적 계산을 정의하기 전에 아파트와 주택의 개별 난방 시스템이 일반적으로 대형 건물의 중앙 난방 시스템보다 10배 높은 곳에 위치한다는 것을 명확하고 명확하게 이해하는 것이 필요합니다.

개인 난방 시스템은 열과 에너지의 개념에 대한 근본적으로 다른 접근 방식을 기반으로 합니다.

유압 계산의 본질은 냉각수의 유량이 실제 매개변수에 대한 상당한 근사값으로 미리 설정되지 않고 파이프라인의 직경을 모든 링의 압력 매개변수와 연결하여 결정된다는 사실에 있습니다. 시스템

다음 매개변수 측면에서 이러한 시스템을 간단하게 비교하는 것으로 충분합니다.

중앙 난방 시스템(보일러 하우스 아파트)은 석탄, 가스와 같은 에너지 운반체의 표준 유형을 기반으로 합니다. 독립형 시스템에서는 연소 비열이 높은 거의 모든 물질 또는 여러 액체, 고체, 입상 물질의 조합을 사용할 수 있습니다.
DSP는 금속 파이프, "서투른" 배터리, 밸브와 같은 일반적인 요소를 기반으로 합니다. 개별 난방 시스템을 통해 다양한 요소를 결합할 수 있습니다. 방열 성능이 우수한 다중 섹션 라디에이터, 첨단 온도 조절기, 다양한 유형의 파이프(PVC 및 구리), 탭, 플러그, 피팅, 그리고 물론 더 경제적입니다. 보일러, 순환 펌프.
20-40년 전에 지어진 전형적인 패널 하우스의 아파트에 들어가면 난방 시스템이 아파트의 각 방 창문 아래에 7섹션 배터리와 전체를 관통하는 수직 파이프가 있는 것으로 축소된 것을 알 수 있습니다. 위층/아래층 이웃과 "통신"할 수 있는 집(라이저). 자율 난방 시스템(ACO) 여부 - 아파트 거주자의 개별 희망을 고려하여 복잡한 시스템을 구축할 수 있습니다.
DSP와 달리 별도의 난방 시스템은 전송, 에너지 소비 및 열 손실에 영향을 미치는 상당히 인상적인 매개변수 목록을 고려합니다. 주변 온도 조건, 방의 요구 온도 범위, 방의 면적과 부피, 창과 문의 수, 방의 목적 등

따라서 난방 시스템의 수력학적 계산(HRSO)은 파이프 직경, 라디에이터 및 밸브 수와 같은 매개변수에 대한 포괄적인 정보를 제공하는 난방 시스템의 계산된 특성의 조건부 세트입니다.

이 유형의 라디에이터는 소비에트 이후 공간의 대부분의 패널 하우스에 설치되었습니다. 재료 절약 및 "얼굴에"디자인 아이디어 부족

GRSO를 사용하면 온수를 난방 시스템(라디에이터)의 최종 요소로 수송하기 위한 올바른 워터 링 펌프(난방 보일러)를 선택할 수 있으며, 결국 가정 난방에 대한 재정 투자에 직접적인 영향을 미치는 가장 균형 잡힌 시스템을 가질 수 있습니다. .

DSP용 난방 라디에이터의 또 다른 유형입니다. 여러 개의 리브를 가질 수 있어 더욱 다재다능한 제품입니다. 따라서 열교환 면적을 늘리거나 줄일 수 있습니다.

펌프

최적의 헤드 및 펌프 성능을 선택하는 방법은 무엇입니까?

압력이 가해지면 쉽습니다. 최소값 2미터(0.2kgf/cm2)는 적절한 길이의 윤곽에 충분합니다.

혼합물(오른쪽 위)과 반환값(아래) 사이의 차이는 압력계에 기록되지 않습니다.

생산성은 가장 간단한 계획에 따라 계산할 수 있습니다. 회로의 전체 볼륨은 시간당 세 번 회전해야 합니다.따라서 400리터 이상의 냉각수 양에 대해 작동 압력에서 난방 시스템 순환 펌프의 합리적인 최소 성능은 0.4 * 3 = 1.2 m3/h여야 합니다.

자체 펌프와 함께 제공되는 회로의 개별 섹션에 대해 G=Q/(1.163*Dt) 공식을 사용하여 성능을 계산할 수 있습니다.

그것에서:

G는 시간당 입방 미터 단위의 생산성의 소중한 가치입니다.
Q는 킬로와트 단위의 난방 시스템 섹션의 화력입니다.
1.163은 상수이며 물의 평균 열용량입니다.
Dt는 섭씨로 표시된 공급 파이프라인과 리턴 파이프라인 간의 온도 차이입니다.

따라서 공급과 반환 사이의 20도 델타에서 5 킬로와트의 화력을 가진 회로의 경우 용량이 5 / (1.163 * 20) \u003d 0.214 m3 / 시간 이상인 펌프가 필요합니다.

펌프 매개변수는 일반적으로 라벨에 표시되어 있습니다.

계산식

열에너지 소비 기준

열 부하는 난방 장치의 전력과 건물의 열 손실을 고려하여 계산됩니다. 따라서 설계된 보일러의 용량을 결정하기 위해서는, 건물의 필요한 열 손실 1.2의 승수를 곱하십시오. 이것은 20%에 해당하는 일종의 마진입니다.

이 비율이 필요한 이유는 무엇입니까? 이를 통해 다음을 수행할 수 있습니다.

파이프라인의 가스 압력 강하를 예측합니다. 결국, 겨울에는 더 많은 소비자가 있고 모두는 나머지보다 더 많은 연료를 섭취하려고합니다.
집 안의 온도를 변화시키십시오.

우리는 열 손실이 건물 구조 전체에 고르게 분포될 수 없다고 덧붙였습니다. 지표의 차이는 상당히 클 수 있습니다. 여기 몇 가지 예가 있어요.

열의 최대 40%가 외벽을 통해 건물 밖으로 나옵니다.
바닥을 통해 - 최대 10%.
지붕에도 동일하게 적용됩니다.
환기 시스템을 통해 - 최대 20%.
문과 창문을 통해 - 10%.

그래서 우리는 건물의 디자인을 파악하고 보상해야 할 열 손실이 집 자체의 구조와 위치에 따라 다르다는 매우 중요한 결론을 내렸습니다. 그러나 많은 것은 벽, 지붕 및 바닥의 재료와 단열재의 유무에 의해서도 결정됩니다. 이것은 중요한 요소입니다

또한 읽기: 2 층 주택에 어떤 난방 시스템을 선택하는 것이 더 낫습니까?

이것은 중요한 요소입니다.

예를 들어, 창 구조에 따라 열 손실을 줄이는 계수를 결정해 보겠습니다.

일반 유리가 있는 일반 나무 창. 이 경우 열에너지를 계산하기 위해 1.27과 같은 계수가 사용됩니다. 즉, 이러한 유형의 유약을 통해 전체의 27%에 해당하는 열 에너지 누출이 발생합니다.
이중창이 있는 플라스틱 창이 설치된 경우 계수 1.0이 사용됩니다.
플라스틱 창을 6챔버 프로파일과 3챔버 이중창으로 설치한 경우 계수는 0.85입니다.

우리는 창문을 다루면서 더 나아갑니다. 방의 면적과 창유리의 면적 사이에는 일정한 관계가 있습니다. 두 번째 위치가 클수록 건물의 열 손실이 커집니다. 그리고 여기에 특정 비율이 있습니다.

바닥 면적과 관련된 창 면적에 지표가 10%만 있는 경우 0.8 계수를 사용하여 난방 시스템의 열 출력을 계산합니다.
비율이 10-19% 범위에 있으면 계수 0.9가 적용됩니다.
20% - 1.0에서.
30%에서 -2.
40%에서 - 1.4.
50% - 1.5에서.

그리고 그것은 단지 창입니다. 그리고 주택 건설에 사용된 자재가 열 부하에 미치는 영향도 있습니다.열 손실이 감소하여 벽 재료가 위치할 테이블에 배열해 보겠습니다. 즉, 계수도 감소합니다.

건축 자재의 종류

보시다시피 사용 된 재료의 차이가 상당합니다. 따라서 집을 설계하는 단계에서도 정확히 어떤 재료로 집을 지을 것인지 결정해야 합니다. 물론 많은 개발자들이 건설에 할당된 예산을 기반으로 집을 짓습니다. 그러나 그러한 레이아웃을 사용하면 재고할 가치가 있습니다. 전문가들은 나중에 주택 운영에서 저축의 혜택을 누리기 위해 초기에 투자하는 것이 더 낫다고 확신합니다. 또한 겨울철 난방 시스템은 주요 지출 항목 중 하나입니다.

방 크기 및 건물 높이

난방 시스템 다이어그램

따라서 우리는 열 계산 공식에 영향을 미치는 계수를 계속해서 이해하고 있습니다. 방 크기는 열 부하에 어떤 영향을 줍니까?

집의 천장 높이가 2.5m를 초과하지 않으면 계산에 1.0의 요소가 고려됩니다.
3m 높이에서 1.05가 이미 촬영되었습니다. 약간의 차이가 있지만 집의 전체 면적이 충분히 크면 열 손실에 큰 영향을 미칩니다.
3.5m - 1.1에서.
4.5m -2에서.

그러나 건물의 층수와 같은 지표는 다른 방식으로 방의 열 손실에 영향을 미칩니다. 여기에서 층 수뿐만 아니라 방의 위치, 즉 방이 위치한 층도 고려해야합니다. 예를 들어 이것이 1층에 있는 방이고 집 자체에 3~4층이 있는 경우 계수 0.82가 계산에 사용됩니다.

방을 고층으로 옮길 때 열 손실률도 증가합니다. 또한 다락방이 단열되어 있는지 여부를 고려해야합니다.

보시다시피 건물의 열 손실을 정확하게 계산하기 위해서는 다양한 요인을 파악해야 합니다. 그리고 그들 모두를 고려해야합니다. 그건 그렇고, 우리는 열 손실을 줄이거나 늘리는 모든 요소를 고려하지 않았습니다. 그러나 계산 공식 자체는 주로 난방 된 집의 면적과 열 손실의 특정 값이라고하는 표시기에 따라 다릅니다. 그건 그렇고,이 공식에서는 표준이며 100W / m²와 같습니다. 공식의 다른 모든 구성 요소는 계수입니다.

1 매개변수 중요도

열부하 표시기를 사용하여 건물 전체는 물론 특정 방을 난방하는 데 필요한 열 에너지의 양을 확인할 수 있습니다. 여기서 주요 변수는 시스템에서 사용하도록 계획된 모든 난방 장비의 전력입니다. 또한 집의 열 손실을 고려해야 합니다.

난방 회로의 용량이 건물의 모든 열 에너지 손실을 제거할 뿐만 아니라 편안한 생활 조건을 제공할 수 있는 이상적인 상황인 것 같습니다. 비열 부하를 올바르게 계산하려면 이 매개변수에 영향을 미치는 모든 요소를 고려해야 합니다.

건물의 각 구조 요소의 특성. 환기 시스템은 열 에너지 손실에 큰 영향을 미칩니다.
건물 치수. 모든 방의 부피와 구조물 및 외벽의 창 면적을 모두 고려해야합니다.
기후대. 최대 시간당 부하의 표시기는 주변 공기의 온도 변동에 따라 다릅니다.

열 부하

열 부하 - 최고 온도 조건에서 난방 장치의 사용을 고려하여 건물(건물)의 열 손실을 보상하기 위한 열의 양.

전원, 건물 난방과 관련된 일련의 난방 장치 용량으로 생활, 비즈니스에 편안한 온도를 제공합니다. 열원의 용량은 난방 시즌의 가장 추운 날의 온도를 유지하기에 충분해야 합니다.

열부하는 W, Cal / h, -1W \u003d 859.845 Cal / h로 측정됩니다. 계산은 복잡한 과정입니다. 지식, 기술 없이는 독립적으로 수행하기 어렵습니다.

내부 열 체제는 건물 하중의 설계에 따라 다릅니다. 오류는 시스템에 연결된 열 소비자에 부정적인 영향을 미칩니다. 아마도 추운 겨울 저녁에 모두가 따뜻한 담요에 싸여, 추위와 난방 네트워크에 대해 불평 배터리 - 실제 열 조건과의 불일치 결과.

열 부하는 열을 유지하기 위한 가열 장치(라디에이터 배터리)의 수를 고려하여 다음 매개변수와 함께 구성됩니다.

상자의 건축 자재, 집 지붕의 열전도율 지표로 구성된 건물의 열 손실;
환기 중 (강제, 자연);
온수 공급 시설;
추가 열 비용(사우나, 목욕, 가정용 필요).

건물에 대한 동일한 요구 사항으로 다른 기후대에서 하중이 다릅니다. 영향: 해수면에 상대적인 위치, 찬 바람에 대한 자연 장벽의 존재 및 기타 지질학적 요인.

가열의 열 계산: 일반 절차

난방 시스템의 고전적인 열 계산은 필요한 단계별 표준 계산 방법을 포함하는 요약 기술 문서입니다.

또한 읽기: 바닥 물 난방 대류기

그러나 주요 매개 변수에 대한 이러한 계산을 연구하기 전에 난방 시스템 자체의 개념을 결정해야 합니다.

난방 시스템은 방의 열을 강제로 공급하고 비자발적으로 제거하는 것이 특징입니다.

난방 시스템 계산 및 설계의 주요 작업:

가장 안정적으로 열 손실을 결정합니다.
냉각수 사용의 양과 조건을 결정하십시오.
가능한 한 정확하게 생성, 이동 및 열 전달 요소를 선택합니다.

난방 시스템을 구축할 때 난방 시스템을 사용할 방/건물에 대한 다양한 데이터를 초기에 수집해야 합니다. 시스템의 열 매개변수 계산을 수행한 후 산술 연산의 결과를 분석합니다.

얻은 데이터를 기반으로 난방 시스템의 구성 요소는 후속 구매, 설치 및 시운전으로 선택됩니다.

난방은 방/건물에서 승인된 온도 체제를 보장하기 위한 다중 구성 요소 시스템입니다. 현대 주거용 건물의 통신 단지의 별도 부분입니다.

표시된 열 계산 방법을 사용하면 미래의 난방 시스템을 구체적으로 설명하는 많은 양을 정확하게 계산할 수 있습니다.

열 계산 결과 다음 정보를 사용할 수 있습니다.

열 손실 수, 보일러 전력;
각 방의 열 라디에이터 수와 유형은 별도로;
파이프라인의 수력학적 특성;
부피, 열 운반체의 속도, 열 펌프의 동력.

열 계산은 이론적 개요가 아니지만 난방 시스템의 구성 요소를 선택할 때 실제로 사용하는 것이 좋습니다.

유압 계산

따라서 우리는 열 손실을 결정하고 가열 장치의 전력이 선택되었으며 필요한 냉각수의 양을 결정하고 그에 따라 파이프, 라디에이터 및 밸브의 치수와 재질을 결정하는 것만 남아 있습니다. 사용된.

우선, 난방 시스템 내부의 물의 양을 결정합니다. 여기에는 세 가지 지표가 필요합니다.

난방 시스템의 총 전력.
난방 보일러의 출구와 입구의 온도 차이.
물의 열용량. 이 표시기는 표준이며 4.19kJ와 같습니다.

난방 시스템의 수력학적 계산

공식은 다음과 같습니다. 첫 번째 지표를 마지막 두 개로 나눕니다. 그건 그렇고, 이러한 유형의 계산은 난방 시스템의 모든 섹션에 사용할 수 있습니다.

여기서 냉각수의 속도가 동일하도록 라인을 여러 부분으로 나누는 것이 중요합니다. 따라서 전문가들은 하나의 차단 밸브에서 다른 난방 라디에이터로의 고장을 권장합니다. 이제 파이프 시스템 내부의 마찰에 따라 달라지는 냉각수의 압력 손실 계산으로 넘어갑니다.

이를 위해 공식에서 함께 곱해지는 두 개의 수량만 사용됩니다. 이것은 주요 섹션의 길이와 특정 마찰 손실입니다.

이제 파이프 시스템 내부의 마찰에 따라 달라지는 냉각수의 압력 손실 계산으로 넘어갑니다. 이를 위해 공식에서 함께 곱해지는 두 개의 수량만 사용됩니다. 이것은 주요 섹션의 길이와 특정 마찰 손실입니다.

그러나 밸브의 압력 손실은 완전히 다른 공식을 사용하여 계산됩니다. 다음과 같은 지표를 고려합니다.

열 운반체 밀도.
시스템에서 그의 속도.
이 요소에 있는 모든 계수의 총 표시기입니다.

공식으로 도출된 세 가지 지표가 모두 표준 값에 접근하려면 올바른 파이프 직경을 선택해야 합니다. 비교를 위해 여러 유형의 파이프에 대한 예를 제공하여 직경이 열 전달에 어떤 영향을 미치는지 명확하게 알 수 있습니다.

직경 16mm의 금속 플라스틱 파이프. 화력은 2.8-4.5kW 범위에서 다양합니다. 표시기의 차이는 냉각수 온도에 따라 다릅니다. 하지만 이것은 최소값과 최대값이 설정되는 범위라는 점을 염두에 두시기 바랍니다.
직경 32mm의 동일한 파이프. 이 경우 전력은 13-21kW로 다양합니다.
폴리프로필렌 파이프. 직경 20mm - 전력 범위 4-7kW.
직경이 32mm - 10-18kW인 동일한 파이프.

그리고 마지막은 순환 펌프의 정의입니다. 냉각수가 가열 시스템 전체에 고르게 분포되도록 하려면 속도가 최소 0.25m/초 그리고 더 이상 1.5m/s 이 경우 압력은 20 MPa보다 높아서는 안됩니다. 냉각수 속도가 제안된 최대 값보다 높으면 파이프 시스템이 소음과 함께 작동합니다. 속도가 더 낮으면 회로가 방송될 수 있습니다.

우리는 구적법에 의한 열 소비를 고려합니다.

난방 부하의 대략적인 추정을 위해 일반적으로 가장 간단한 열 계산이 사용됩니다. 건물의 면적은 외부 측정에 따라 취해지며 100W를 곱합니다. 따라서 100m²의 시골집의 열 소비량은 10,000W 또는 10kW입니다. 결과를 통해 안전 계수가 1.2-1.3인 보일러를 선택할 수 있습니다. 이 경우 장치의 전원 12.5kW와 동일하게 취합니다.

우리는 방의 위치, 창의 수 및 건물 지역을 고려하여 보다 정확한 계산을 수행할 것을 제안합니다. 따라서 최대 3m의 천장 높이에서 다음 공식을 사용하는 것이 좋습니다.

계산은 각 방에 대해 별도로 수행 된 다음 결과를 요약하고 지역 계수로 곱합니다. 공식 지정 설명:

Q는 원하는 부하 값, W입니다.
Spom - 방의 광장, m²;
q - 방 면적, W / m²와 관련된 특정 열 특성의 지표;
k는 거주 지역의 기후를 고려한 계수입니다.

총 구적에 대한 대략적인 계산에서 표시기 q \u003d 100W / m². 이 접근 방식은 방의 위치와 다른 수의 조명을 고려하지 않습니다. 코티지 내부의 복도는 같은 지역의 창문이 있는 모퉁이 침실보다 열 손실이 훨씬 적습니다. 우리는 다음과 같이 특정 열 특성 q의 값을 취할 것을 제안합니다.

하나의 외벽과 창문(또는 문)이 있는 방의 경우 q = 100 W/m²;
하나의 조명이있는 코너 룸 - 120W / m²;
동일한, 두 개의 창 - 130W / m².

올바른 q 값을 선택하는 방법은 건물 계획에 명확하게 표시되어 있습니다. 이 예에서 계산은 다음과 같습니다.

또한 읽기: 난방 시스템용 수소 발생기: 기존 설비를 우리 손으로 조립합니다.

Q \u003d (15.75 x 130 + 21 x 120 + 5 x 100 + 7 x 100 + 6 x 100 + 15.75 x 130 + 21 x 120) x 1 \u003d 10935 W ≈ 11

보시다시피, 세련된 계산은 다른 결과를 제공했습니다. 실제로 100m² 이상의 특정 주택을 난방하는 데 1kW의 열 에너지가 소비됩니다. 이 그림은 개구부와 벽(침투)을 통해 주택으로 들어오는 실외 공기를 가열하기 위한 열 소비량을 고려합니다.

가열 회로의 운영 비용 계산 ↑

운영 비용은 주요 비용 구성 요소입니다. 집주인은 매년 그것을 커버해야 할 필요성에 직면하고 통신 건설에 한 번만 소비합니다. 난방 구성 비용을 줄이기 위해 소유자는 난방 시스템을 설계하고 보일러를 구입하기 전에 난방에 대한 열 소비량을 계산한 신중한 이웃보다 몇 배나 더 많은 비용을 지불하는 경우가 종종 있습니다.

전기보일러 운영비 ↑

전기 난방 설치는 설치가 쉽고 굴뚝에 대한 요구 사항이 적고 유지 관리가 쉽고 보안 및 제어 시스템이 내장되어 있기 때문에 선호됩니다.

전기보일러 - 조용하고 편리한 장비

Z,11 문지름. × 50400 = 156744(연간 루블은 전기 공급업체에 지불해야 함)

전기 보일러로 난방 네트워크를 구성하는 것은 모든 계획보다 비용이 적게 들지만 전기는 가장 비싼 에너지 자원입니다. 또한 모든 정착지에서 연결 가능성이 있는 것은 아닙니다. 물론 향후 10년 동안 중앙 집중식 전원에 연결하지 않으려는 경우 발전기를 구입할 수 있지만 가열 회로를 구축하는 비용은 크게 증가합니다. 그리고 계산에는 발전기용 연료가 포함되어야 합니다.

사이트를 중앙 집중식 전력망에 연결하도록 주문할 수 있으며 프로젝트와 함께 이를 위해 300 - 350,000를 지불해야 합니다. 무엇이 더 싼지 생각해 볼 가치가 있습니다.

액체 연료 보일러, 비용 ↑

약 30 루블에 대해 디젤 연료 1 리터의 가격을 생각해 봅시다.이 변수의 값은 공급자와 구매한 액체 연료의 양에 따라 다릅니다. 액체 연료 보일러의 다른 수정은 효율성이 다릅니다. 제조업체가 제공한 지표를 평균하여 시간당 1kW를 생성하는 데 0.17리터의 디젤 연료가 필요하다고 결정할 것입니다.