Nota de seguridade: Este é un texto educativo arquivado de 2018. ano, e non un proxecto ou instrucións para a instalación independente do sistema de calefacción. O cálculo, a selección do equipamento, a instalación, as probas e a posta en servizo deben confiarse a deseñadores e contratistas cualificados, de acordo coa normativa vixente e a documentación do fabricante.
As necesidades xerais de calefacción do edificio tamén se ven afectadas pola envolvente do edificio. Consulte as nosas ventás de madeira, xanelas de madeira e aluminio e servizos, ou envíe unha solicitude de cotización.
Quentar un apartamento máis grande e edificios familiares con cociñas tradicionais non é o pasatempo inverno máis agradable. A calefacción deste xeito é desagradable non só porque crea traballo para manter a cociña, senón tamén porque hai que preparar combustible, acender lume, limpar as cinzas e durante todos estes traballos o piso ensuciase máis do habitual. Ademais destas desvantaxes, a calefacción con estufas non cumpre os requisitos da vivenda moderna nin estéticamente nin en canto á uniformidade da distribución da temperatura. Con base nestes feitos, non é de estrañar que non só nos novos edificios de propiedade social, senón tamén nos edificios familiares especiais hoxe en día, se utilice un sistema de calefacción central.
Esquema de calefacción e principio de funcionamento
O dispositivo de calefacción central (fig. 1) consta dun sistema: caldeira, elementos calefactores e canalizacións. O punto máis alto deste sistema é o vaso de expansión. Todo o sistema está cheo de auga. Se queimamos na caldeira a auga quéntase e polo seu menor peso específico ascende, e a auga quente substitúese por auga que se arrefriou nos elementos calefactores (polo tanto, ten maior peso específico). A auga que flúe cara arriba chega polos tubos ata os elementos calefactores, alí, desprendendo a súa calor, arrefríase e volve á caldeira.
Imaxe 1 — dispositivo para calefacción central.
En consecuencia, debido á diferenza no peso específico da auga fría e quente no sistema, créase un fluxo pechado continuo, que permite a subministración dunha determinada cantidade de calor aos elementos calefactores.
A forza que permite a circulación da auga debido á diferenza de temperatura -especialmente cando se quenta só nun nivel- é moi pequena e, polo tanto, é importante dimensionar os dispositivos a partir de cálculos coidadosos e precisos. Na práctica, adoita ocorrer que os dispositivos, especialmente para apartamentos máis pequenos e individuais, deséñanse rapidamente e baseándose en datos da experiencia. Non cabe dúbida de que un sistema de calefacción central ás veces pódese implementar con éxito deste xeito, pero é máis común que non funcione perfectamente e os erros resultantes sexan máis difíciles de corrixir despois.
Por iso non debemos lamentar o esforzo de crear os cálculos e proxectos necesarios, porque seguro que vai pagar. Non debemos perder de vista que un sistema coma este debería servir para toda a vida.
Cálculo da cantidade necesaria de calor
A primeira tarefa durante o deseño é calcular a cantidade de calor necesaria para quentar as habitacións desexadas. A cantidade de calor necesaria para quentar coincide coas súas perdas. As perdas de calor dependen da diferenza entre a temperatura exterior e a temperatura do local que se quere quentar, do coeficiente de transferencia de calor daquelas superficies que delimitan a sala observada, así como do tamaño destas superficies.
O cálculo debe facerse por separado para cada superficie con diferentes coeficientes de transferencia de calor e con diferenzas de temperaturas externas e internas. A suma dos resultados parciais obtidos deste xeito dará a cantidade total necesaria de calor ambiente. (Para aqueles que se resisten a facer cálculos, teña en conta que o cálculo só require cálculos básicos).
A cantidade de calor necesaria calcúlase mediante a fórmula:
Q=F * k (tb - tk)
onde están:
Q - cantidade de calor perdida pola sala, kcal/hora;
F - superficie (parede, ventá, porta, chan, teito) pola que pasa a calor, m2;
k - coeficiente de transferencia de calor para a superficie observada, kcal/m2°C
tb- temperatura ambiente interna desexada, °C
tk - temperatura externa da superficie observada, °C
Imaxe2— un exemplo de cálculo da cantidade necesaria de calor.
Exemplo de arquivo de cálculo de sala
Para unha mellor visión xeral do fluxo de cálculo, tomaremos un exemplo práctico. A tarefa é calcular a cantidade de calor necesaria para o edificio residencial a partir da imaxe núm.2. Os datos técnicos son: tabiques de ladrillos porosos, dimensións10 cm, revocado por ambos os dous lados, o grosor da parede principal38 cm revocado a ambos os dous lados, porta de cristal sinxelo, ventá dobre con marco de madeira. teito con vigas de madeira a ambos os dous lados cuberto con táboas e por riba do teito un faiado pechado, debaixo do chan terra. Temperatura exterior mínima esperada -20°C. Transferencia de calor pola ventá exterior:
Área: F =1,5x2=3 m2
Coeficiente de transferencia de calor: k =3,5
Diferenza de temperatura: tb = +20°C, tk = -20°C, tb - tk =20- (-20) =40°C
Q=3x3,5x40=420kcal/hora
Paso de calor a través da parede principal exterior:
Área: F = 3 h 4 - área da xanela = 12 - 3 = 9 m2
Q = 9 h 1,3 x 40 = 468 kcal/hora
Paso de calor pola porta do salón:
Superficie: F = 0,9 x 2 = 1,8 m2
k = 3
Diferenza de temperatura: tb = 20°C; tk =16°C, tb - tk = 20 - 16 = 4°C
Q =1,8 h 3 h 4 = 21,6 kcal/hora
Paso de calor pola parede cara ao salón:
Área: F = 3 x 3,5 - área da porta = 10,5 - 1,8 = 8,7m2
k = 1,6
Diferenza de temperatura: tb - tk = 40°C
Q = 8,7 x 1,6 x 4 = 55,7 kcal/hora
Paso de calor pola parede cara ao WC:
Superficie: F = 1,5 x 3 = 4,5m2
k = 1,6
Diferenza de temperatura: tb - tk = 2°C
Q = 4,5 h 1,6 h 2 = 14,2 kcal/hora
Paso de calor pola parede ata o baño:
Superficie: F = 1,9 x 3 = 5,7m2
k = 1,6
Diferenza de temperatura: tb - tk = 20 - (+24) = -4°C
Neste caso, a calor pasa do baño ás habitacións, é dicir, non é unha perda de calor, senón unha ganancia, polo que este valor debe restarse da calor total requirida.
Q = 5,7 h 1,6 x (-4) = -36,5
lnon hai diferenza de temperatura entre as habitacións individuais, polo que non hai transferencia de calor e, polo tanto, non hai que calcular.
Paso de calor polo teito:
Superficie: F = 3,5 x 4 =15 m2
k = 1,5
Diferenza de temperatura: tb - tk = 20 - (-12) = 32°C
Q =15 h 1,5 x 32 = 720 kcaI/hora
Paso de calor polo chan:
Superficie: F = 15m2
k = 1,5
Diferenza de temperatura: tb – tk = 20 - (-2) = 22°C
Q = 15 x 1,5 x 22 = 495 kcal/hora
Calor total necesario:
420
468
21,6
55,7
14,2
720
495
-–––––
2194,5 kcal/hora
O valor obtido deste xeito debería incrementarse mediante abonos como a asignación para os lados do mundo, a asignación para o vento e a asignación para a interrupción da calefacción.
Accesorios de vento:
Áreas normais: cunha parede exterior con abertura:
10% con varias paredes exteriores con aberturas: 15%
Zonas ventosas: cunha parede exterior con abertura:
20%, con varias paredes exteriores con aberturas: 25%.
Accesorio de interrupción de calor:
Interrupción prevista na calefacción de 8 a 12 horas ao día: 15%.
Interrupción prevista na calefacción de 12 a 16 horas ao día: 25%.
Adición aos lados do mundo
Orientación noroeste: 5%.
Orientación norte: 10%.
A sala do exemplo está situada nunha zona con ventos normais, está orientada cara ao norte e, polo tanto, o valor obtido debe engadirse dúas veces 10%, é dicir, o total 20%.
Non contabilizaremos a bonificación de interrupción da calefacción, porque é menos continua.
2194,5
+438,9 (20%)
-———————
2633,4
Deste valor, débese deducir a cantidade de calor recibida da parede cara ao baño:
2633,4
- 36,5
-————
2596,9
En consecuencia, a cantidade de calor necesaria para quentar a habitación é Q = 2597 kcal/hora
Deseño do sistema
Primeiro de todo, ao deseñar, debes debuxar a base dos lados na escala 1:100. ou se é posible 1:50. Os elementos calefactores deben colocarse debaixo da ventá, e nos cuartos que non teñan ventás, xunto á porta que dá ao espazo libre ou cara a cuartos máis fríos. Debido á posible tubaxe máis longa, esta disposición é algo máis cara que a disposición dos corpos de calefacción ao longo das paredes interiores, pero as vantaxes, o fluxo de aire e, en relación con iso, a disposición da temperatura, son moito máis significativas. (fig. 3)
Figura 3 — fluxo de aire ao redor do corpo de calefacción.
Selección de elementos calefactores
Despois do deseño, segue a elección do tipo de elementos calefactores e a determinación das superficies de calefacción necesarias. Para a calefacción de auga quente, os elementos calefactores máis axeitados son os radiadores de aceiro. Moitas persoas son reticentes a usar estes radiadores, supostamente porque están danados pola auga e gotean rapidamente. Non obstante, isto só ocorre cando a auga se drena con frecuencia e inxustificadamente do sistema, ou cando o radiador queda sen auga durante moito tempo despois de drenar a auga. En uso normal, a vida útil dos radiadores de aceiro é aproximadamente a mesma que a dos radiadores de ferro fundido. Os radiadores de ferro fundido non son os máis axeitados para a calefacción de auga quente en primeiro lugar porque son moi caros e tamén porque teñen un gran peso morto. En termos de rendemento térmico, ambos tipos de radiadores son idénticos.
Os radiadores de aluminio están entre os corpos de calefacción máis modernos (Alutherm, Radal). As características térmicas destes radiadores son moi favorables, o seu propio peso é baixo, teñen un aspecto exterior moi bonito e moderno. A súa conexión realízase con bridas roscadas. Ao conectar o radiador, para non crear un elemento galvánico e, a este respecto, corrosión, as cabezas e os eixes dos parafusos deben illarse cun illante eléctrico.
Conexión de artigos de radiador
Os radiadores anchos de aceiro só deben usarse se o uso de radiadores normais (de 150 mm) resultaría nun radiador moi longo. Os radiadores de aceiro están dispoñibles comercialmente con artigos 5 - 10 -15 - 20 soldados entre si. Se son necesarios máis de 20 artigos para un radiador, entón ga
pódese prolongar cunha unidade de 5 ou posiblemente de elementos 10 utilizando parafusos intermedios para radiadores 5/4“ con rosca esquerda e dereita e klingerita ou centauro para selantes resistentes á auga. arriba 100°C, ou aceite de grafito para montar os elementos
Os radiadores de ferro fundido así como os radiadores de aceiro de construción antiga están montados por elementos e fixados con parafusos intermedios. Se compramos radiadores de segunda man, deben ser revisados e revisados a fondo antes da instalación, especialmente os compoñentes dos elementos individuais. O mellor é comprobar o estado da folla cun obxecto afiado (por exemplo, un rascador de tres puntas), porque a folla debilitada será perforada debido á presión, polo que así nos salvaremos de máis molestias.
Proba de presión
Os radiadores que montamos nós mesmos, ou os radiadores de segunda man, deben ser probados antes da instalación. A proba realizarase da forma máis sinxela se pechamos un extremo do radiador con tapóns e o colocamos neses tapóns. Despois enchemos completamente o radiador de auga e pechamos un dos ocos restantes cunha tapa roscada, e colocamos unha mangueira de goma con conexión de tubo na outra abertura. Conecte o outro extremo da mangueira de goma á rede de abastecemento de auga. Se, debido á presión da rede de abastecemento de auga, despois de 5 -10 mminutos, non observamos que o radiador ten fugas, podemos instalalo. Onde non hai rede de auga, a presión necesaria dende 2-3 en pode producirse cunha bomba manual.
Os radiadores pódense colocar sobre patas ou consolas, que están unidas á parede. A solución con consolas é mellor, porque non impide a limpeza debaixo do radiador, e ademais ten un mellor aspecto estético. Para fixar a consola, débese perforar na parede un burato cunha profundidade de 10 - 12cm para que os lados da abertura sexan paralelos ou que a abertura se estenda cara á parede. Polo menos dúas filas de ladrillos non danados deben permanecer por riba da abertura. Para un radiador de elementos 20 necesitas dous, e para un máis longo, tres consolas.
Fonte de calor
A superficie de calefacción necesaria da caldeira determínase en función da calor total requirida do edificio (apartamento). Conseguiremos este tamaño engadindo as cantidades de calor necesarias para cada habitación. No caso de caldeiras máis pequenas, que funcionan con coque ou carbón de mellor calidade, practicamente pódese calcular con 10.000 kcal/hora para 1 m2 superficie de calefacción. Polo tanto, se dividimos a cantidade total de calor necesaria entre 10.000, obteremos aproximadamente a superficie de calefacción necesaria da caldeira. Recoméndase, non obstante, levar unha caldeira cun rendemento lixeiramente superior ao calculado.
O tipo de caldeira está determinado principalmente polo tipo de combustible. As pequenas caldeiras de ferro fundido son as máis adecuadas para coque. As caldeiras de aceiro e construción soldada son máis adecuadas para queimar diferentes combustibles.
As caldeiras pequenas adoitan ter unha superficie de calefacción de1,5 m2 (15.000kcal/hora),2,14 m2(22.000kcal/hora) i3.16 m2(32.000 kcal/hora). Para o edificio familiar, que se dá na imaxe núm.4 por exemplo, é necesario redondear17.000kcal/hora de calor total. Escollemos coque como combustible. Segundo todos os datos dados, unha caldeira cunha superficie de calefacción de2,14 m2.
Imaxe4— calor necesaria para un edificio familiar.