La progettazione di qualsiasi sistema di riscaldamento inizia con il calcolo dei suoi parametri di base. Prima di tutto, questo riguarda il carico ottimale sulla fornitura di calore. Pertanto, prima di acquistare l'attrezzatura necessaria, è necessario calcolare la potenza dell'impianto di riscaldamento: caldaie, radiatori, pompe, batterie.
Perché hai bisogno di un calcolo del riscaldamento?
Il compito che definisce l'esecuzione dei calcoli è quello di ottimizzare ulteriori costi. La potenza minima richiesta della caldaia di riscaldamento influirà direttamente sul consumo del vettore energetico. Ma i risparmi dovrebbero essere entro limiti ragionevoli.
Lo scopo principale della fornitura di calore è mantenere un livello di temperatura confortevole negli alloggi. Questo è influenzato dalla potenza nominale dei radiatori di riscaldamento in ghisa, dalla perdita di calore dell'edificio e dai parametri della caldaia.
Per la corretta selezione dell'attrezzatura, è necessario calcolare correttamente i suoi parametri. Questo può essere fatto utilizzando programmi specializzati o in modo indipendente, utilizzando determinate formule.
Inoltre, gli esperti raccomandano di calcolare la potenza della caldaia di riscaldamento e di altri componenti del sistema per quanto segue:
- Pianificazione dei costi di acquisto dell'attrezzatura... Maggiore è la potenza nominale della caldaia o la dissipazione del calore della batteria, maggiore è il loro costo. Di conseguenza, ciò influirà sul budget dell'intero evento per l'organizzazione della fornitura di calore;
- Pianificazione corretta del carico di sistema... Il corretto calcolo della potenza della pompa per il riscaldamento ti consentirà di scoprire il carico massimo e minimo sull'apparecchiatura quando cambiano i fattori esterni: la temperatura esterna, nelle stanze della casa;
- Modernizzazione del sistema... Se i costi di riscaldamento sono elevati, ridurli è una priorità assoluta per ridurre al minimo la manutenzione. Per fare ciò, calcolare la potenza della batteria di riscaldamento e di altri componenti.
Avendo deciso che senza calcolare i dati di base, è impossibile iniziare ad acquistare materiale e componenti per organizzare la fornitura di calore, è necessario scegliere i metodi di calcolo. Innanzitutto, le caratteristiche di ciascun componente vengono riconosciute separatamente: la caldaia, la pompa del radiatore. Quindi i loro parametri vengono inseriti nel programma di riscaldamento e controllati di nuovo. La stessa tecnica viene utilizzata per calcolare il riscaldamento della serra.
Il tipo di vettore energetico utilizzato influisce sul calcolo della potenza di una caldaia per riscaldamento a gas. È necessario decidere in anticipo quale tipo di gas verrà utilizzato: principale o liquefatto.
Determinazione della dispersione di calore in casa
Nella prima fase, è necessario calcolare correttamente la quantità di calore che passerà attraverso le pareti esterne, le finestre e le porte dell'edificio. Il funzionamento della fornitura di calore deve compensare queste perdite e, sulla base dei dati ottenuti, verrà eseguito un ulteriore calcolo della capacità della pompa di circolazione per il riscaldamento, della caldaia e delle batterie.
Il parametro determinante è la resistenza al trasferimento di calore delle pareti e delle strutture delle finestre. Questo è l'indicatore inverso della conduttività termica dei materiali. Non è possibile effettuare una selezione della potenza della caldaia senza conoscere questi valori. Pertanto, prima di iniziare i calcoli, dovresti scoprire lo spessore delle pareti e il materiale con cui sono realizzate.
Si consiglia di familiarizzare con il contenuto di SNiP II-3-79 e SNiP 23-02-2003.Questi documenti indicano i valori standard della resistenza al trasferimento di calore per diverse regioni della Russia. Conoscendoli, puoi risolvere la domanda su come calcolare la potenza di un radiatore per riscaldamento. Ogni materiale ha uno specifico valore di trasferimento del calore. I dati sui più comuni per la costruzione di edifici residenziali possono essere presi da tabelle standard.
Ma questo non è sufficiente per calcolare ulteriormente la potenza dei radiatori per riscaldamento in acciaio. Inoltre, dovrai conoscere lo spessore di ogni tipo di materiale utilizzato per costruire i muri. Il rapporto tra questo valore e il coefficiente di scambio termico sarà il valore desiderato:
R = D / λ
Dove R - resistenza al trasferimento di calore;D - spessore materiale;Λ - resistenza al trasferimento di calore.
In futuro, questo verrà utilizzato per calcolare la potenza richiesta della caldaia di riscaldamento. Questa fase di calcolo è consigliata. Solo conoscendo l'effettiva resistenza delle pareti è possibile determinare la potenza nominale dell'intero impianto di riscaldamento.
Il calcolo non tiene conto della caratteristica rosa dei venti di ciascuna regione specifica. I dati a riguardo influiscono sul calcolo solo per gli edifici a più piani.
Caratteristiche del calcolo della potenza di varie caldaie di riscaldamento
Per la corretta selezione della potenza della caldaia di riscaldamento, sono determinati in anticipo con il suo luogo di installazione, il tipo di sistema di alimentazione del calore (aperto, chiuso) e il tipo di combustibile utilizzato. Inoltre, viene presa in considerazione l'area totale della casa e il suo volume. Questi dati ti permetteranno di fare i calcoli in diversi modi.
Il metodo più semplice per calcolare la potenza nominale del tuo impianto di riscaldamento è utilizzare solo l'area della casa. Per questo, viene preso il rapporto standard che per riscaldare 10 m² della stanza, deve essere consumato 1 kW di energia termica. Questo metodo funziona solo per edifici con un buon isolamento termico e altezze del soffitto standard. Il suo svantaggio è il suo grande errore. Quindi, per una casa con una superficie di 150 m², in base al calcolo della potenza della caldaia di riscaldamento, dovrai scegliere un modello da 15 kW.
Inoltre, viene applicato un fattore di correzione, che dipende dalla posizione dell'edificio. Quindi la formula finale per il calcolo della potenza di una caldaia per riscaldamento a gas sarà simile alla seguente:
L = (S / 10) * K
Dove W - potenza nominale della caldaia;S - l'area della casa;K - fattore di correzione.
Per le regioni centrali della Russia K = 0,13; per le latitudini settentrionali il valore varia da 0,15 a 0,2. Quando si seleziona la potenza della caldaia di alimentazione del calore per le regioni meridionali, K = 0,08.
Calcoli accurati possono essere effettuati solo dopo una determinazione preliminare del coefficiente di scambio termico delle pareti. Questa tecnica è stata descritta sopra. Per cominciare, troviamo la differenza di temperatura tra l'aria riscaldata all'esterno e in casa - Δt. Quindi è necessario determinare la perdita di calore. Si trovano con la formula:
P = Δt / R
Dove R - dispersione di calore in casa;t - differenza di temperatura;R - coefficiente di resistenza al trasferimento di calore.
Inoltre, per calcolare la potenza di una caldaia per riscaldamento a gas, è necessario moltiplicare l'area delle pareti esterne per le perdite di calore. Ad esempio, prendiamo una casa con una superficie del muro di 127 m², il coefficiente di resistenza al trasferimento di calore è 0,502. Il valore ottimale di Δt dovrebbe essere 55. In questo caso, la perdita di calore per m2 sarà pari a:
P = 55 / 0,505 = 108 W / m2
Sulla base di ciò, è possibile calcolare la potenza della caldaia di alimentazione del calore:
W = 127 * 108 = 13,7 kW
Di seguito, il carico sull'impianto di riscaldamento è determinato a vari valori di Δt. Si consiglia di scegliere un modello di equipaggiamento con una piccola riserva di carica - 10-15%. Ciò consentirà di espandere la fornitura di calore senza sostituire la caldaia e i radiatori.
Per appartamenti con isolamento normale, si può prendere il rapporto di 41 W di calore per 1 m³ di volume della stanza in un edificio a pannelli e 38 W in un edificio in mattoni. Se le pareti sono state isolate, sarà necessario effettuare il calcolo sopra.
Calcolo della potenza di radiatori e batterie di riscaldamento
Ma oltre alla caldaia, le caratteristiche tecniche di altri componenti influiscono sul funzionamento della fornitura di calore. Pertanto, è necessario sapere come calcolare la potenza della batteria di riscaldamento. In essa avviene infatti il trasferimento di calore di energia dall'acqua calda all'aria interna.
Per calcolare la potenza delle batterie di riscaldamento, è necessario determinare effettivamente il loro trasferimento di calore. Questo è il nome del processo di trasferimento del calore da un corpo riscaldato all'aria nella stanza. Ci sono diversi fattori che influenzano questa cifra. Il principale è il materiale di fabbricazione. Minore è la resistenza al trasferimento di calore della batteria, minore è la perdita di calore. Tuttavia, insieme a questo, deve essere preso in considerazione l'effetto dell'accumulo di energia. Questo si osserva nelle strutture in ghisa. Poiché per calcolare la potenza della batteria di riscaldamento, è necessario conoscere il livello del suo riempimento con acqua calda, è necessario calcolare l'area totale della struttura. Anche il trasferimento di calore totale dipende da questo.
Per i calcoli è necessario determinare Δt secondo la seguente formula:
Δt = ((Tpod-Tobr) / 2) -Tpom
Dove Tpod, Tobr e TPom - temperature di mandata, ritorno e ambiente.
Per calcolare la potenza dei radiatori per riscaldamento in ghisa, avrai bisogno del coefficiente di conducibilità termica di un particolare materiale e dell'area totale delle strutture. Il primo può essere preso da tabelle standard. Per i modelli bimetallici, nel calcolo della potenza del radiatore di riscaldamento vengono presi in considerazione i nuclei in acciaio delle tubazioni e la superficie riscaldante in alluminio.
Il calcolo viene eseguito secondo la seguente formula:
Q = Δt * k * S
Dove Q - capacità termica specifica del radiatore;PER - coefficiente di conducibilità termica;S - l'area totale della struttura.
Pertanto, puoi calcolare la potenza della batteria di riscaldamento. Tuttavia, in pratica, questo è difficile, poiché diversi fattori rimangono sconosciuti: lo spessore effettivo della parete, elementi aggiuntivi utilizzati nella fabbricazione. Inoltre, nel calcolo della potenza della batteria di alimentazione del calore, non vengono prese in considerazione le perdite di calore nella stanza.
La maggior parte dei produttori indica la potenza nominale nel passaporto del radiatore. Ma questo viene fatto solo per una modalità termica di riscaldamento. Pertanto, prendendo come base i dati del passaporto del prodotto, è possibile calcolare con precisione la potenza del radiatore di alimentazione del calore.
L'effettiva dissipazione del calore della batteria dipende dalla corretta installazione. Quando si calcola la potenza dei radiatori per riscaldamento in acciaio, la loro posizione rispetto al davanzale della finestra, al pavimento e alle pareti della stanza non viene presa in considerazione.
Calcolo della potenza della pompa di circolazione
Nei sistemi di fornitura di calore chiusi, la circolazione del fluido è forzata. Prima di calcolare la potenza della pompa per il riscaldamento, è necessario elaborare un diagramma di fornitura del calore. Solo allora puoi iniziare a calcolare.
Esistono diversi parametri che determinano le caratteristiche principali di questo componente di riscaldamento. Il funzionamento della pompa ha lo scopo di aumentare la velocità di movimento del liquido di raffreddamento nel sistema. Inoltre, non dovrebbe creare carichi idraulici eccessivi e aumentare il rumore. Ecco perché è così importante calcolare correttamente la potenza della pompa per il riscaldamento.
Per eseguire i calcoli, è necessario conoscere le seguenti caratteristiche dell'apparecchiatura:
- Prestazione... Caratterizza la quantità di calore trasferita per unità di tempo attraverso le tubazioni utilizzando una pompa di circolazione;
- Resistenza idraulica... Questa è la perdita di pressione nelle linee a causa dell'attrito dell'acqua sulla superficie interna dei componenti del riscaldamento. Quando si calcola la potenza di una pompa per il riscaldamento, questo indicatore è uno di quelli determinanti, poiché da esso dipende la portata del liquido di raffreddamento;
- Consumo di energia... Specificato dal produttore nel passaporto del dispositivo. È determinato dalle caratteristiche del motore elettrico collegato al rotore della pompa.
Nella prima fase del calcolo della potenza della pompa di circolazione per il riscaldamento, è necessario calcolare la capacità.Per fare ciò, sarà necessario scoprire la potenza termica richiesta del sistema di fornitura di calore. I calcoli delle prestazioni vengono eseguiti utilizzando la seguente formula:
Q = (0,86 * R) / (Tpod-Tob)
Dove Q - prestazioni del dispositivo;R - potenza termica calcolata, W;Tpod e Essere - temperatura dell'acqua nelle tubazioni di mandata e ritorno del riscaldamento.
Il principale fattore che influenza le prestazioni della pompa è la capacità termica del sistema. È meglio calcolarlo nel modo più accurato possibile per evitare di acquistare un dispositivo con parametri inappropriati. Inoltre, le caratteristiche del vettore di calore influiscono sul calcolo della potenza della pompa per la fornitura di calore. Nel caso di utilizzo di antigelo, l'indicatore nominale deve essere aumentato del 10-15%, poiché la loro densità è molto superiore a quella dell'acqua distillata.
La resistenza idraulica della pompa di circolazione è determinata dalla seguente formula:
H = 1,3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000
Dove R1 eR2 - perdita di pressione nelle tratte di mandata e di ritorno della linea;L1 e L2 - lunghezza delle condotte;Z1 e Z2 - resistenza idraulica dei componenti dell'impianto.
L'ultimo indicatore per il calcolo della potenza della pompa per l'approvvigionamento di calore può essere prelevato dal passaporto del dispositivo. In caso contrario, si consiglia di utilizzare i dati della tabella.
Componente di riscaldamento | Resistenza idraulica, Pa |
| Caldaia | da 1000 a 2000 |
| Valvola termostatica | da 5000 a 10000 |
| Mixer | da 2000 a 4000 |
| termometro | da 1000 a 1500 |
I produttori indicano la resistenza idraulica in termini di valore della colonna d'acqua. quelli. questo è un indicatore della potenza che è in grado di sollevare l'acqua in un tubo verticale fino a un certo livello.
Quando si calcola la potenza di una pompa di circolazione per l'approvvigionamento di calore, non viene presa in considerazione la presenza di più modalità di velocità. Sebbene in pratica, utilizzando questa funzione del dispositivo, sia possibile ottimizzare la velocità di movimento del liquido di raffreddamento, bilanciando così l'intero sistema.
È difficile fare da soli un calcolo accurato del riscaldamento di una casa o di una serra? Oltre ai metodi di cui sopra, si consiglia di utilizzare programmi specializzati per la fornitura di calore. Ciò ti consentirà di controllare i risultati e ottenere la massima precisione dei calcoli.
Il materiale video mostra un esempio di calcolo della potenza di riscaldamento utilizzando un programma specializzato:
