Biztonsági megjegyzés: Ez a 2018 archivált oktatási szövege. évben, és nem a fűtési rendszer önálló telepítésére vonatkozó projektet vagy utasításokat. A számításokat, a berendezések kiválasztását, a telepítést, a tesztelést és az üzembe helyezést szakképzett tervezőkre és kivitelezőkre kell bízni, az érvényes előírásoknak és a gyártói dokumentációnak megfelelően.
Az épület általános fűtési igényeit az épület burkolata is befolyásolja. Tekintse meg fa ablakainkat, fa-alumínium ablakainkat és szolgáltatásainkat, vagy küldjön ajánlatkérés.
Egy nagyobb lakás és családi épület hagyományos kályhákkal való fűtése nem a legkellemesebb téli időtöltés. Az ily módon történő fűtés nemcsak azért kellemetlen, mert a kályha karbantartásának munkája keletkezik, hanem azért is, mert tüzelőanyagot kell készíteni, tüzet kell gyújtani, hamut kell kitakarítani, és mindezen munkák során a szokásosnál is koszosabb lesz a lakás. Ezen hátrányokon túlmenően a kályhás fűtés sem esztétikailag, sem a hőmérséklet-eloszlás egyenletessége tekintetében nem felel meg a modern lakások követelményeinek. Ezen tények alapján nem meglepő, hogy nemcsak a társadalmi tulajdonú új épületekben, hanem manapság a speciális családi épületekben is központi fűtési rendszert alkalmaznak.
Fűtési séma és működési elv
Központi fűtés (ábra).1) rendszerből áll: kazán, fűtőelemek és csővezetékek. A rendszer legmagasabb pontja a tágulási tartály. Az egész rendszer tele van vízzel. Ha a kazánban égetünk, a víz felmelegszik és kisebb fajsúlya miatt felemelkedik, a meleg vizet pedig a fűtőelemekben lehűlt (ezért nagyobb fajsúlyú) víz váltja fel. A felfelé áramló víz a csővezetéken keresztül a fűtőelemekhez jut, ott hőjét leadva lehűl és visszakerül a kazánba.
Kép 1 — készülék központi fűtéshez.
Ennek megfelelően a rendszerben lévő hideg és meleg víz fajsúlyának különbsége miatt folyamatos zárt áramlás jön létre, amely lehetővé teszi a fűtőelemek bizonyos mennyiségű hő ellátását.
A hőmérséklet-különbségből adódó vízkeringést lehetővé tevő erő - főleg csak egy szinten történő fűtés esetén - nagyon kicsi, ezért fontos a készülékek méretezése gondos és pontos számítások alapján. A gyakorlatban gyakran előfordul, hogy az eszközöket, különösen a kisebb és egyedi lakások esetében, gyorsan és tapasztalati adatok alapján tervezik meg. Kétségtelen, hogy egy központi fűtés olykor sikeresen kivitelezhető így, de gyakoribb, hogy nem működik kifogástalanul, és az ebből adódó hibákat a későbbiekben nehezebb kijavítani.
Ezért nem szabad megbánnunk a szükséges számítások és projektek elkészítésére tett erőfeszítéseket, mert az biztosan megtérül. Nem szabad szem elől tévesztenünk azt a tényt, hogy egy ilyen rendszernek egy életen át kell szolgálnia.
A szükséges hőmennyiség kiszámítása
A tervezés során az első feladat a kívánt helyiségek fűtéséhez szükséges hőmennyiség kiszámítása. A fűtéshez szükséges hőmennyiség megegyezik a veszteségeivel. A hőveszteség függ a külső hőmérséklet és a fűtendő helyiség hőmérséklete közötti különbségtől, a megfigyelt helyiséget határoló felületek hőátbocsátási tényezőitől, valamint ezen felületek méretétől.
A számítást minden felületre külön kell elvégezni, eltérő hőátbocsátási tényezővel és külső és belső hőmérsékletkülönbséggel. Az így kapott részeredmények összege adja a teljes szükséges szobahőmennyiséget. (Azok számára, akik nem szívesen végeznek számításokat, vegye figyelembe, hogy a számításhoz csak alapvető számításokra van szükség.)
A szükséges hőmennyiséget a következő képlet segítségével számítjuk ki:
Q=F * k (tb - tk)
hol vannak:
Q - a helyiség hővesztesége, kcal/óra;
F - felület (fal, ablak, ajtó, padló, mennyezet), amelyen áthalad a hő, m2;
k - hőátbocsátási tényező a megfigyelt felületre, kcal/m2°C
tb- kívánt belső szobahőmérséklet, °C
tk - a megfigyelt felület külső hőmérséklete, °C
Kép2— példa a szükséges hőmennyiség kiszámítására.
Archív példa a szobaszámításra
A számítási folyamat jobb áttekintése érdekében egy gyakorlati példát veszünk. A feladat a lakóépülethez szükséges hőmennyiség kiszámítása a sz.2. Műszaki adatok: porózus téglából készült válaszfalak, méretek10 cm, mindkét oldalon vakolt, a fő falvastagság38 cm mindkét oldalon vakolt, egy üvegezésű ajtó, fakeretes dupla ablak. mennyezet mindkét oldalon fagerendás deszkával borított és a mennyezet felett zárt padlás, alatta föld. Várható minimum külső hőmérséklet -20°C. Hőátadás a külső ablakon keresztül:
Terület: F =1,5x2=3 m2
Hőátbocsátási tényező: k =3,5
Hőmérséklet különbség: tb = +20°C, tk = -20°C, tb - tk =20- (-20) =40°C
Q=3x3,5x40=420kcal/óra
A hő áthaladása a külső főfalon:
Terület: F =3h4- ablakterület =12-3=9 m2
Q =9h1,3x40=468kcal/óra
A hő áthaladása az ajtón keresztül a hallba:
Terület: F =0,9x2=1,8 m2
k =3
Hőmérséklet különbség: tb =20°C; tk =16°C, tb - tk =20-16=4°C
Q =1,8h3h4=21,6kcal/óra
A hő áthaladása a falon a hall felé:
Terület: F =3x3,5- az ajtó területe =10,5-1,8=8,7m2
k =1,6
Hőmérsékletkülönbség: tb – tk =40°C
Q = 8,7 x 1,6 x 4 = 55,7 kcal/óra
Hőáramlás a falon keresztül a WC felé:
Felület: F = 1,5 x 3 = 4,5m2
k =1,6
Hőmérséklet különbség: tb - tk = 2°C
Q = 4,5 h 1,6 h 2 = 14,2 kcal/óra
A hő átvezetése a falon keresztül a fürdőszobába:
Felület: F = 1,9 x 3 = 5,7m2
k =1,6
Hőmérséklet különbség: tb - tk = 20 - (+24) = -4°C
Ebben az esetben a hő a fürdőszobából átmegy a szobákba, vagyis nem hőveszteségről van szó, hanem nyereségről, ezért ezt az értéket le kell vonni a teljes hőigényből.
Q = 5,7 h 1,6 x (-4) = -36,5
lnincs hőmérsékletkülönbség az egyes helyiségek között, ezért nincs hőátadás, így nem kell számolni.
Hőáteresztés a mennyezeten:
Felület: F = 3,5 x 4 =15 m2
k = 1,5
Hőmérsékletkülönbség: tb - tk = 20 - (-12) = 32°C
Q =15 h 1,5 x 32 = 720 kcaI/óra
Hőáteresztés a padlón:
Felület: F = 15m2
k = 1,5
Hőmérsékletkülönbség: tb – tk = 20 - (-2) = 22°C
Q = 15 x 1,5 x 22 = 495 kcal/óra
Összes szükséges hő:
420
468
21,6
55,7
14,2
720
495
-–––––
2194,5 kcal/óra
Az így kapott értéket olyan engedményekkel kell növelni, mint például a világ oldalaira, a szélre és a fűtés megszakítására vonatkozó engedmény.
Szél kiegészítők:
Normál területek: egy külső fal nyílással:
10% több külső fallal, nyílásokkal: 15%
Szeles területek: egy külső fal nyílással:
20%, több külső fallal nyílásokkal: 25%.
Hőmegszakítási tartozék:
Fűtés várható kimaradása 8 - 12 óra naponta: 15%.
Fűtés várható kimaradása 12 - 16 óra naponta: 25%.
Kiegészítés a világ széleihez
Északnyugati tájolás: 5%.
Északi tájolás: 10%.
A példában szereplő helyiség normál szeles területen található, északi irányú, ezért a kapott értéket kétszer kell hozzáadni 10%, azaz összesen 20%.
A fűtéskimaradási pótlékot nem számoljuk, mert kevésbé folyamatos.
2194,5
+438,9 (20%)
-———————
2633,4
Ebből az értékből le kell vonni a faltól a fürdőszoba felé kapott hőmennyiséget:
2633,4
- 36,5
-————
2596,9
Ennek megfelelően a helyiség fűtéséhez szükséges hőmennyiség Q = 2597 kcal/óra
Rendszertervezés
Először is a tervezéskor az oldalak alapját kell megrajzolni a 1:100 léptékben. vagy ha lehetséges 1:50. A fűtőelemeket az ablak alá, illetve ablak nélküli helyiségekben a szabad térbe vezető ajtó mellé, illetve a hűvösebb helyiségek felé kell elhelyezni. Ez az elrendezés az esetlegesen hosszabb csővezeték miatt valamivel drágább, mint a fűtőtestek belső falak mentén történő elhelyezése, de az előnyök, a légáramlás és ezzel összefüggésben a hőmérséklet elrendezése sokkal jelentősebb. (3 ábra)
3 ábra – levegőáramlás a fűtőtest körül.
Fűtőelemek kiválasztása
A tervezést követően a fűtőelemek típusának kiválasztása és a szükséges fűtőfelületek meghatározása következik. Melegvizes fűtésre a legalkalmasabb fűtőelemek az acél radiátorok. Sokan nem szívesen használják ezeket a radiátorokat, állítólag azért, mert a víz károsítja őket, és gyorsan szivárognak. Ez azonban csak akkor történik meg, ha gyakran és indokolatlanul eresztik ki a vizet a rendszerből, vagy ha a radiátor a víz leeresztése után hosszabb ideig víz nélkül marad. Normál használat mellett az acél radiátorok élettartama nagyjából megegyezik az öntöttvas radiátorokéval. Az öntöttvas radiátorok eleve nem a legalkalmasabbak melegvizes fűtésre, mert nagyon drágák és nagy önsúlyuk is. A hőteljesítmény szempontjából mindkét típusú radiátor azonos.
Az alumínium radiátorok a legmodernebb fűtőtestek közé tartoznak (Alutherm, Radal). Ezeknek a radiátoroknak a termikus tulajdonságai nagyon kedvezőek, saját tömegük alacsony, külső megjelenésük nagyon szép és modern. Csatlakozásuk menetes karimákkal történik. A radiátor csatlakoztatásakor, hogy ne keletkezzen galvanikus elem és ezzel összefüggésben korrózió, a csavarok fejét és tengelyét elektromos szigetelővel kell szigetelni.
Radiátor cikkek csatlakoztatása
Széles acélradiátorokat csak akkor szabad használni, ha a normál radiátorok használata (150 mm) nagyon hosszú radiátort eredményezne. Az acél radiátorok a kereskedelemben 5 - 10⟦ -15 - 20 cikkekkel kaphatók egymáshoz hegesztve. Ha egy radiátorhoz több mint 20 cikkre van szükség, akkor ga
bővíthető egy 5 vagy esetleg 10 elemmel a 5/4“ közbenső radiátorcsavarok segítségével bal és jobb menettel, valamint klingerit vagy kentaur vízálló tömítőanyaggal. 100°C felett, vagy grafitolaj Az
Az öntöttvas radiátorok, valamint a régi konstrukciós acél radiátorok elemekkel vannak összeszerelve és közbenső csavarokkal rögzítve. Ha használt radiátorokat vásárolunk, beépítés előtt alaposan át kell nézni, ellenőrizni kell, különös tekintettel az egyes elemek alkatrészeire. A lap állapotát legjobb éles tárggyal (pl. háromélű kaparóval) ellenőrizni, mert a nyomás hatására a meggyengült lap kilyukad, így megkíméljük magunkat a további kellemetlenségektől.
Nyomásteszt
Az általunk összeállított vagy használt radiátorokat beszerelés előtt tesztelni kell. A tesztet a legegyszerűbben úgy hajtjuk végre, ha a radiátor egyik végét dugókkal lezárjuk, és azokra a dugókra helyezzük. Ezután a radiátort teljesen feltöltjük vízzel és az egyik megmaradt nyílást menetes kupakkal lezárjuk, a másik nyílásra pedig csőcsatlakozású gumitömlőt helyezünk. Csatlakoztassa a gumitömlő másik végét a vízellátó hálózathoz. Ha a vízellátó hálózat nyomása miatt 5 -10 mperc után nem észleljük, hogy a radiátor szivárog, beszerelhetjük. Ahol nincs vízhálózat, ott a 2-3 at-tól szükséges nyomás kézi szivattyúval előállítható.
A radiátorok lábakra vagy konzolokra helyezhetők, amelyek a falra vannak rögzítve. A konzolos megoldás jobb, mert nem akadályozza meg a radiátor alatti takarítást, és az esztétikai megjelenése is jobb. A konzol rögzítéséhez egy 10 - 12cm mélységű lyukat kell a falba fúrni úgy, hogy a nyílás oldalai párhuzamosak legyenek, vagy a nyílás a fal felé nyúljon. A nyílás felett legalább két sértetlen téglasornak kell maradnia. Egy 20 elemből álló radiátorhoz két, egy hosszabbhoz pedig három konzolra van szükség.
Hőforrás
A kazán szükséges fűtőfelülete az épület (lakás) teljes hőigénye alapján kerül meghatározásra. Ezt a méretet az egyes helyiségekhez szükséges hőmennyiségek hozzáadásával kapjuk meg. Kisebb, koksszal vagy jobb minőségű szénnel égetett kazánok esetében gyakorlatilag 10.000 kcal/óra 1 m2 fűtőfelületre számítható. Ezért, ha a teljes szükséges hőmennyiséget elosztjuk 10.000-vel, akkor hozzávetőlegesen megkapjuk a kazán szükséges fűtőfelületét. Javasoljuk azonban, hogy a számítottnál valamivel nagyobb teljesítményű kazánt vegyen.
A kazán típusát elsősorban a tüzelőanyag típusa határozza meg. Kokszhoz a kisméretű öntöttvas kazánok a legalkalmasabbak. Az acélból és hegesztett szerkezetű kazánok alkalmasabbak különböző tüzelőanyagok elégetésére.
A kis kazánok általában fűtőfelülettel rendelkeznek1,5 m2 (15.000kcal/óra),2,14 m2(22.000kcal/óra) i3.16 m2(32.000 kcal/óra). számú képen látható családi épülethez.4 például kerekítés szükséges17.000kcal/óra teljes hőmennyiség. Üzemanyagként kokszot választottunk. Az összes megadott adat szerint egy kazán fűtőfelülettel2,14 m2.
Kép4— családi épület hőszükséglete.