Забележка за сигурността: Това е архивиран образователен текст от 2018. година, а не проект или инструкция за самостоятелен монтаж на отоплителната система. Изчисляването, изборът на оборудване, монтажът, тестването и пускането в експлоатация трябва да бъдат поверени на квалифицирани проектанти и изпълнители, в съответствие с действащите разпоредби и документацията на производителя.
Общите нужди от отопление на сградата също се влияят от обвивката на сградата. Разгледайте нашите дървени прозорци, дърво-алуминиеви прозорци и услуги, или изпратете заявка за оферта.
Отоплението на по-голям апартамент и фамилни сгради с традиционни печки не е най-приятното зимно забавление. Отоплението по този начин е неприятно не само защото създава работа за поддръжка на печката, но и защото трябва да приготвите гориво, да запалите огън, да почистите пепелта, а по време на всички тези работи апартаментът се замърсява повече от обикновено. В допълнение към тези недостатъци, отоплението с печки не отговаря на изискванията на съвременното жилище нито естетически, нито по отношение на равномерното разпределение на температурата. Въз основа на тези факти не е изненадващо, че не само в новите сгради в социалната собственост, но и в специалните фамилни сгради днес се използва централна отоплителна система.
Отоплителна схема и принцип на работа
Уредът за централно отопление (фиг. 1) се състои от система: котел, нагревателни елементи и тръбопроводи. Най-високата точка на тази система е разширителният съд. Цялата система е пълна с вода. Ако горим в котела, водата се нагрява и поради по-ниското си плътност се издига нагоре, а топлата вода се заменя с вода, която е изстинала в нагревателните елементи (следователно е с по-високо тегло). Водата, която тече нагоре, идва през тръбите до нагревателните елементи, там, отдавайки топлината си, се охлажда и се връща в котела.
Изображение 1 — уред за централно отопление.
Съответно, поради разликата в специфичното тегло на студената и топлата вода в системата, се създава непрекъснат затворен поток, който позволява подаване на определено количество топлина към нагревателните елементи.
Силата, която позволява циркулацията на водата поради разликата в температурата - особено при отопление само на едно ниво - е много малка и затова е важно да се оразмеряват устройствата въз основа на внимателни и точни изчисления. В практиката често се случва устройствата, особено за по-малки и индивидуални апартаменти, да се проектират бързо и на база данни от опит. Няма съмнение, че една система за централно отопление понякога може да бъде успешно изпълнена по този начин, но по-често тя не функционира безупречно и произтичащите от това грешки са по-трудни за коригиране по-късно.
Ето защо не трябва да съжаляваме усилията за създаване на необходимите изчисления и проекти, защото със сигурност ще се изплати. Не трябва да изпускаме от поглед факта, че система като тази трябва да служи цял живот.
Изчисляване на необходимото количество топлина
Първата задача при проектирането е да се изчисли необходимото количество топлина за отопление на желаните помещения. Необходимото количество топлина за отопление съответства на нейните загуби. Топлинните загуби зависят от разликата между външната температура и температурата на помещението, което ще се отоплява, от коефициента на топлопреминаване на тези повърхности, които ограничават наблюдаваното помещение, както и от размера на тези повърхности.
Изчислението трябва да се извърши отделно за всяка повърхност с различни коефициенти на топлопреминаване и с разлики във външната и вътрешната температура. Сумата от частичните резултати, получени по този начин, ще даде общото необходимо количество топлина в помещението. (За тези, които не са склонни да правят изчисления, отбелязваме, че са необходими само основни изчисления за изчислението).
Необходимото количество топлина се изчислява чрез формуляра:
Q=F * k (tb - tk)
къде са:
Q - количество загубена топлина от помещението, kcal/час;
F - повърхност (стена, прозорец, врата, под, таван), през която преминава топлината, m2;
k - коефициент на топлопреминаване за наблюдаваната повърхност, kcal/m2°C
tb - желана вътрешна стайна температура, °C
tk - външна температура на наблюдаваната повърхност, °C
Фигура 2 — пример за изчисляване на необходимото количество топлина.
Архив пример за изчисление на стая
За по-добър преглед на изчислителния поток ще вземем практически пример. Задачата е да се изчисли необходимото количество топлина за жилищната сграда от снимка № 2. Техническите данни са: преградни стени от пореста тухла, размер 10 cm, двустранно шпакловани, дебелина на основния зид 38 cm, двустранно шпакловани, врата единичен стъклопакет, двоен прозорец с дървена каса. таван с дървени греди от двете страни покрити с дъски и над тавана затворен таван, отдолу земята. Очаквана минимална външна температура - 20°C. Преминаване на топлина през външния прозорец:
Повърхност: F =1,5 x 2 = 3 m2
Коефициент на топлопреминаване: k = 3,5
Температурна разлика: tb = +20°C, tk = - 20°C, tb - tk = 20 - (-20) = 40°C
Q=3 x 3,5 x 40 = 420 kcal/час
Преминаване на топлина през външната основна стена:
Област: F = 3 h 4 - зона на прозореца = 12 - 3 = 9 m2
Q = 9 h 1,3 x 40 = 468 kcal/час
Преминаване на топлина през вратата към залата:
Повърхност: F = 0,9 x 2 = 1,8 m2
k = 3
Температурна разлика: tb = 20°C; tk =16°C, tb - tk = 20 - 16 = 4°C
Q =1,8 h 3 h 4 = 21,6 kcal/час
Преминаване на топлина през стената към залата:
Площ: F = 3 x 3,5 - зона на вратата = 10,5 - 1,8 = 8,7m2
k = 1,6
Температурна разлика: tb - tk = 40°C
Q = 8,7 x 1,6 x 4 = 55,7 kcal/час
Преминаване на топлина през стената към WC:
Повърхност: F = 1,5 x 3 = 4,5m2
k = 1,6
Температурна разлика: tb - tk = 2°C
Q = 4,5 h 1,6 h 2 = 14,2 kcal/час
Преминаване на топлина през стената към банята:
Повърхност: F = 1,9 x 3 = 5,7m2
k = 1,6
Температурна разлика: tb - tk = 20 - (+24) = -4°C
В този случай топлината преминава от банята към стаите, т.е. не е загуба на топлина, а печалба, и следователно тази стойност трябва да се извади от общата необходима топлина.
Q = 5,7 h 1,6 x (-4) = -36,5
lняма разлика в температурата между отделните помещения, следователно няма пренос на топлина и следователно няма нужда да се изчислява.
Преминаване на топлина през тавана:
Повърхност: F = 3,5 x 4 =15 m2
k = 1,5
Температурна разлика: tb - tk = 20 - (-12) = 32°C
Q =15 h 1,5 x 32 = 720 kcaI/час
Преминаване на топлина през пода:
Повърхност: F = 15m2
k = 1,5
Температурна разлика: tb – tk = 20 - (-2) = 22°C
Q = 15 x 1,5 x 22 = 495 kcal/час
Обща необходима топлина:
420
468
21,6
55,7
14,2
720
495
-–––––
2194,5 ккал/час
Стойността, получена по този начин, трябва да бъде увеличена с добавки като надбавката за страните на света, надбавката за вятър и надбавката за прекратяване на отоплението.
Аксесоари за вятър:
Нормални зони: с една външна стена с отвор:
10% с множество външни стени с отвори: 15%
Вятърни зони: с една външна стена с отвор:
20%, с множество външни стени с отвори: 25%.
Щекер за прекъсване на топлината:
Очаквано прекъсване на отоплението от 8 - 12 часа на ден: 15%.
Очаквано прекъсване на отоплението от 12 - 16 часа на ден: 25%.
Допълнение към страните на света
Ориентация северозапад: 5%.
Ориентация на север: 10%.
Стаята в примера се намира в зона с нормални ветрове, ориентирана е на север и следователно получената стойност трябва да се добави два пъти 10%, т.е. общо 20%.
Няма да броим надбавката за прекъсване на отоплението, защото е по-малко продължителна.
2194,5
+438,9 (20%)
-———————
2633,4
Количеството топлина, получено от стената към банята, трябва да се приспадне от тази стойност:
2633,4
- 36,5
-————
2596,9
Съответно количеството топлина, необходимо за загряване на помещението, е Q = 2597 kcal/час
Дизайн на системата
На първо място, при проектирането основата на страните трябва да бъде начертана в мащаба 1:100. или ако е възможно 1:50. Нагревателните тела трябва да се поставят под прозореца, а в помещенията, където няма прозорци, до вратата, водеща към свободното пространство или към по-хладни помещения. Поради възможно по-дългия тръбопровод, това разположение е малко по-скъпо от разположението на нагревателните тела по вътрешните стени, но предимствата, въздушният поток и във връзка с това температурното разположение, са много по-значими. (фиг. 3)
Снимка 3 — въздушен поток около нагревателното тяло.
Избор на нагревателни елементи
След проектирането следва избор на тип нагревателни елементи и определяне на необходимите нагревателни повърхности. За отопление с топла вода най-подходящите нагревателни елементи са стоманените радиатори. Много хора не са склонни да използват тези радиатори, уж защото се повреждат от водата и бързо протичат. Това обаче се случва само при често и неоправдано източване на вода от системата или когато радиаторът остане без вода за дълго време след източване на водата. При нормална употреба животът на стоманените радиатори е приблизително същият като този на чугунените радиатори. Чугунените радиатори не са най-подходящите за отопление на топла вода на първо място, защото са много скъпи, а също и защото имат голямо собствено тегло. По отношение на топлинните характеристики и двата вида радиатори са идентични.
Алуминиевите радиатори са сред най-модерните отоплителни тела (Alutherm, Radal). Топлинните характеристики на тези радиатори са много благоприятни, собственото им тегло е ниско, имат много красив и модерен външен вид. Свързването им се осъществява с резбови фланци. При свързване на радиатора, за да не се създава галваничен елемент и във връзка с това корозия, главите и валовете на винтовете трябва да се изолират с електроизолатор.
Свързване на радиаторни артикули
Широките стоманени радиатори трябва да се използват само ако използването на нормални (от 150 mm) би довело до много дълъг радиатор. Стоманените радиатори се предлагат в търговската мрежа със заварени заедно артикули 5 - 10 -15 - 20. Ако са необходими повече от 20 артикули за един радиатор, тогава ga
може да бъде удължен с блок от 5 или евентуално от 10 елементи, като се използват 5/4“ междинни радиаторни винтове с лява и дясна резба и уплътнител от клингерит или кентавър. Препоръчително е да смажете винтовете с водоустойчив грес с точка на кипене над 100°C или графитно масло е необходим специален ключ за монтиране на елементите
Чугунените радиатори, както и старите стоманени радиатори се сглобяват на елементи и се закрепват с междинни винтове. Ако купуваме радиатори втора употреба, те трябва да бъдат щателно прегледани и проверени преди монтаж, особено компонентите на отделните елементи. Най-добре е да проверите състоянието на ламарината с остър предмет (напр. стъргалка с три ръба), защото отслабеният от натиска лист ще бъде пробит, така че по този начин ще си спестим допълнителни неудобства.
Тест под налягане
Радиаторите, които сглобихме сами, или радиаторите втора употреба, трябва да бъдат тествани преди монтажа. Тестът ще се проведе по най-простия начин, ако затворим единия край на радиатора с тапи и го поставим върху тези тапи. След това напълваме изцяло радиатора с вода и затваряме единия от останалите отвори с капачка с резба, а на другия отвор поставяме гумен маркуч с тръбна връзка. Свържете другия край на гумения маркуч към водопроводната мрежа. Ако поради налягането на водопроводната мрежа след 5 -10 m минути не забележим, че радиаторът тече, можем да го монтираме. Когато няма водоснабдителна мрежа, необходимото налягане от 2-3 при може да бъде произведено с ръчна помпа.
Радиаторите могат да се поставят на крака или на конзоли, които се закрепват към стената. Решението с конзоли е по-добро, защото не пречи на почистването под радиатора, а и има по-добър естетически вид. За да закрепите конзолата, в стената трябва да се пробие дупка с дълбочина 10 - 12cm, така че страните на отвора да са успоредни или отворът да се простира към стената. Над отвора трябва да останат поне два ненарушени реда тухли. За радиатор от елементи 20 са необходими две, а за по-дълъг - три конзоли.
Източник на топлина
Необходимата нагревателна повърхност на котела се определя въз основа на общата необходима топлина на сградата (апартамента). Ще получим този размер, като добавим необходимите количества топлина за отделните стаи. В случай на по-малки котли, които работят с кокс или по-качествени въглища, практически може да се изчисли с 10.000 kcal/час за 1 m2 нагревателни повърхности. Следователно, ако разделим общото необходимо количество топлина на 10.000, тогава приблизително ще получим необходимата нагревателна повърхност на котела. Препоръчително е обаче да вземете котел с малко по-висока производителност от изчислената.
Видът на котела се определя основно от вида на горивото. Малките чугунени котли са най-подходящи за кокс. Котлите от стомана и заварени конструкции са по-подходящи за изгаряне на различни горива.
Малките котли обикновено имат нагревателна повърхност 1,5 m2 (15.000 kcal/час), 2,14 m2 (22.000 kcal/час) и 3.16 m2 (32.000 kcal/час). За семейна сграда, която е дадена на снимка № 4 като пример, се изисква закръглено 17.000 kcal/час обща топлина. Избрахме кокс за гориво. Според всички дадени данни е необходим котел с нагревателна повърхност 2,14 m2.
Фигура 4 — необходимо отопление за семейна сграда.