Примеры расчетов отопления
Проектирование современных систем отопления предусматривает целую массу наукоемких расчетных операций, необходимых для выбора наиболее оптимального теплогенерирующего устройства, подбора специфических элементов отопления, разработки эффективной принципиальной схемы работы всей установки. Эти действия, выполняются специализированными проектными организациями, способными гарантировать безаварийную и бесперебойную работу всего применяемого оборудования. Дополнительным преимуществом расчетных операций является возможность существенно снизить капитальные затраты при монтаже оборудования и уменьшить текущие платежи, связанные с эксплуатацией и обслуживанием подобных устройств.
Примеры расчетов отопления показывают возможности разработки проектной документации на каждом определенном этапе. При разработке подобных проектов зачастую выполняют определенный перечень расчетов. Во-первых, это теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания. Во-вторых – определение теплопотерь в сооружении и составление тепловых балансов. В – третьих, гидравлические расчеты систем естественного и искусственного отопления. А на основании полученных данных производят финальные расчеты трубопроводов и осуществляют подбор необходимого оборудования.
В виду того, что данная методика является весьма трудоемким мероприятием, есть основание предоставить лишь пример расчета отопления комнат путем использования теплого пола.
Итак, для обогрева ванной комнаты планируется использовать теплый пол, при этом теплопотери данного объекта составляют 500 Вт, а полезная площадь (не занятая сантехническим оборудованием) равна 4 м2. Имеется ли смысл использовать в качестве источника распределения тепловой энергии теплые полы, если температура теплоносителя варьируется в диапазоне 35 – 40 градусов Цельсия, а максимальная температура напольной поверхности не должна превышать 30°С? При этом требуется обеспечить температуру воздуха в помещении в пределах +25 °С.
Для выполнения подобного расчета сразу же необходимо определить величину удельной тепловой мощности греющей поверхности (пола), сделать это можно по следующей формуле:
q = 500/4 = 125Вт/м2.
Далее должна быть рассчитана величина разности температур по следующему выражению:
tП – tB = 0,1153 • ,
где:
tП – температура поверхности обогреваемого пола;
tB – температура воздуха в помещении.
Подставив исходные данные в представленное выражение можно получить следующие значения:
tП – tB = 0,1153 • = 0,1153 * = 95,84 * 0,1153 = 11,05 °С.
Полученное значение разности температур указывает на необходимость поддержания на поверхности пола следующего температурного значения:
tП = tB + 11,05 = 36,05 °C.
Из расчета видно, что это не допустимо по санитарным нормам, то есть обеспечить представленную ванную комнату одним лишь греющим полом не получится, то есть необходимо использование дополнительного радиатора системы отопления. Чтобы рассчитать его характеристики потребуется для начала определить максимальную мощность, которую может предоставить теплый пол в данной ситуации по формуле:
q = 9,89 • = 9,89 * = 5,5 *9,89 = 54,4 66 Вт/М2;
А с той целью чтобы температура на поверхности пола не превышала заданную 30 °С, требуется применить следующее выражение для вычисления оптимального шага укладки теплого пола:
s=15.2 *( t т– tв)/(tп –tв) — 185* R – 16.06
где
t т – температура теплоносителя;
R – поправочный коэффициент, принимаем равным 0,02
s=15.2 *(40– 25)/(30 –25) – 185* 0,02 – 16,06 = 12,9 см
Так как шаг укладки трубок теплого пола обычно выполняется кратным 5 сантиметрам, принимается ближайшее большее значение, при котором S=15 см.
Тогда действительная разность температур будет рассчитываться соотношением:
t т– tв = ( t т– tв)/(0,066 * s +12.2 * R + 1.06);
t т– tв = ( 40– 25)/(0,066 * 15 +12.2 * 0.02 + 1.06) = 6,5°С.
Следовательно реальная величина теплового потока определится по формуле:
q = 9,89 • = 9,89 * = 71,52 Вт/м2.
Тогда итоговая нагрузка необходимого к установке радиатора отопления будет равна:
q = 500 – 4 * 71,52 = 213,5 Вт/м2.
С помощью представленного примера расчета могут быть произведены и реальные вычисления, с индивидуальными параметрами.
