セキュリティに関する注意: これは、2018 からアーカイブされた教育テキストです。年であり、暖房システムを独立して設置するためのプロジェクトや指示ではありません。計算、機器の選択、設置、テスト、および試運転は、有効な規制およびメーカーの文書に従って、資格のある設計者および請負業者に委託する必要があります。
建物全体の暖房ニーズは建物の外壁にも影響されます。 木製窓、木製アルミニウム窓、サービスをご確認いただくか、見積依頼をお送りください。
大きなアパートや家族向けの建物を従来のストーブで暖房することは、最も快適な冬の娯楽ではありません。この方法で暖房するのは、ストーブのメンテナンスに手間がかかるだけでなく、燃料を準備し、火をつけ、灰を掃除しなければならないため、不快です。これらすべての作業中に、アパートは通常よりも汚れます。 これらの欠点に加えて、ストーブによる暖房は、美観的にも、温度分布の均一性の点でも、現代の住宅の要件を満たしていません。これらの事実に基づいて、今日、社会所有の新しい建物だけでなく、特別な家族の建物でもセントラルヒーティングシステムが使用されていることは驚くべきことではありません。
加熱方式と動作原理
セントラルヒーティング装置（図。1）は、ボイラー、発熱体、パイプラインのシステムで構成されています。このシステムの最高点は拡張容器です。システム全体が水で満たされています。 ボイラーで燃焼すると、水が加熱され、比重が低いため上昇し、発熱体で冷却された水（したがって比重が高くなります）と熱水が置き換わります。上向きに流れる水はパイプを通って発熱体に到達し、そこで熱を放出し、冷却されてボイラーに戻ります。
画像 1 — セントラルヒーティング用の装置
したがって、システム内の冷水と温水の比重の違いにより、連続的な閉じた流れが形成され、発熱体に一定量の熱を供給することができます。
温度差によって水の循環を可能にする力は、特に 1 つのレベルのみを加熱する場合には非常に小さいため、注意深く正確な計算に基づいてデバイスの寸法を決定することが重要です。実際には、特に小規模で個人のアパート向けのデバイスは、経験から得たデータに基づいて迅速に設計されることがよくあります。この方法でセントラル ヒーティング システムをうまく導入できる場合があることは間違いありませんが、完璧に機能しないことのほうが一般的で、その結果生じるエラーを後から修正するのはさらに困難です。
だからこそ、必要な計算やプロジェクトを作成する努力を後悔してはなりません。それは必ず報われるからです。私たちは、このようなシステムは生涯にわたって機能しなければならないという事実を見失ってはなりません。
必要熱量の計算
設計時の最初の作業は、目的の部屋を暖房するために必要な熱量を計算することです。加熱に必要な熱量はその損失と一致します。熱損失は、外気温と加熱される部屋の温度の差、観察される部屋の境界を定める表面の熱伝達係数、およびこれらの表面のサイズによって決まります。
計算は、熱伝達係数が異なり、外部温度と内部温度が異なる場合、各表面に対して個別に実行する必要があります。このようにして得られた部分的な結果の合計により、必要な室内熱の総量が得られます。 （計算に抵抗がある方のために、計算には基本的な計算のみを必要としますのでご了承ください。）
必要な熱量は次の形式で計算されます:
Q=F * k (tb - tk)
ここは：
Q - 部屋から失われる熱量、kcal/時間。
F - 熱が通過する表面 (壁、窓、ドア、床、天井)、m2;
k - 観察された表面の熱伝達係数、kcal/m2°C
tb - 希望する内部室温、 °C
tk - 観察された表面の外部温度、°C
図2 — 必要熱量の計算例
部屋計算例アーカイブ
計算フローの概要をよりよく理解するために、実際の例を取り上げます。タスクは、写真番号 1 から住宅の建物に必要な熱量を計算することです。 2。 技術データは: 多孔質レンガ製の隔壁、サイズ 10 cm、両面漆喰仕上げ、主壁の厚さ 38 cm 両面漆喰仕上げ、単層ガラスドア、木製枠付き二重窓。両側が板で覆われた木の梁のある天井、天井の上は閉じられた屋根裏部屋、床の下は土です。予想最低外気温 - 20°C。外窓からの熱の通過:
表面: F =1,5 x 2 = 3 m2
熱伝達係数: k = 3,5
温度差: tb = +20°C、tk = - 20°C、tb - tk = 20 - (-20) = 40°C
Q=3 x 3,5 x 40 = 420 kcal/時間
主外壁を通る熱通路:
面積: F = 3 h 4 - 窓面積 = 12 - 3 = 9 m2
Q = 9 h 1,3 x 40 = 468 kcal/時間
ドアからホールへの熱の伝わり方:
表面: F = 0,9 x 2 = 1,8 m2
k = 3
温度差: tb = 20°C; tk =16°C、tb - tk = 20 - 16 = 4°C
Q =1,8 h 3 h 4 = 21,6 kcal/時間
壁を通ってホールに向かう熱の通過:
面積: F = 3 x 3,5 - ドア面積 = 10,5 - 1,8 = 8,7m2
k = 1,6
温度差: tb - tk = 40°C
Q = 8,7 x 1,6 x 4 = 55,7 kcal/時間
トイレに向かう壁を通した熱の通過:
表面: F = 1,5 x 3 = 4,5m2
k = 1,6
温度差: tb - tk = 2°C
Q = 4,5 h 1,6 h 2 = 14,2 kcal/時間
壁を通って浴室まで熱が伝わる:
表面: F = 1,9 x 3 = 5,7m2
k = 1,6
温度差: tb - tk = 20 - (+24) = -4°C
この場合、熱はバスルームから部屋に伝わります。つまり、熱の損失ではなく熱の増加であるため、この値は必要な熱の合計から差し引かれる必要があります。
Q = 5,7 h 1,6 x (-4) = -36,5
l各部屋の温度差がないため、熱の移動がないため計算する必要がありません。
天井熱通路:
表面: F = 3,5 x 4 =15 m2
k = 1,5
温度差: tb - tk = 20 - (-12) = 32°C
Q =15 h 1,5 x 32 = 720 kcaI/時間
床面熱通路:
表面: F = 15m2
k = 1,5
温度差: tb – tk = 20 - (-2) = 22°C
Q = 15 x 1,5 x 22 = 495 kcal/時間
総必要熱量:
420
468
21,6
55,7
14,2
720
495
-–––––
2194,5 kcal/時間
このようにして得られた値は、世界の両側の許容値、風に対する許容値、暖房の中断に対する許容値などの許容値によって増加する必要があります。
風小物:
通常エリア：外壁1枚、開口部あり：
10% 開口部付き複数の外壁付き: 15%
強風の地域：外壁1枚開口あり：
20%、開口部のある複数の外壁付き: 25%.
熱遮断アクセサリー:
1 日あたり8 ～ 12 時間の暖房中断が予想されます: 15%.
1 日あたり12 ～ 16 時間の暖房中断が予想されます: 25%.
世界の側面への追加
北西方向: 5%.
北向き: 10%.
例の部屋は通常の風が吹くエリアにあり、北向きであるため、取得した値は 10% を 2 回加算する必要があります。つまり、合計は 20%.
連続性が低いため、暖房中断許容量はカウントしません。
2194,5
+438,9 (20%)
-———————
2633,4
この値から、壁から浴室に向かって受け取る熱量を差し引く必要があります:
2633,4
- 36,5
-————
2596,9
したがって、部屋を暖めるのに必要な熱量は Q = 2597 kcal/時間
システム設計
まず、デザインする際は1:100のスケールで側面の根元を描く必要があります。または可能であれば1:50。暖房要素は、窓の下、窓のない部屋では、空きスペースにつながるドアの隣、または涼しい部屋に向かって配置する必要があります。パイプラインが長くなる可能性があるため、この配置は内壁に沿って加熱体を配置するよりも多少高価になりますが、空気の流れとそれに関連する温度配置の利点ははるかに重要です。 (図 3)
図3 — 発熱体周囲の空気の流れ
発熱体の選択
設計後、発熱体の種類の選択と必要な加熱面の決定が続きます。温水加熱の場合、最も適した加熱要素は鋼製ラジエーターです。これらのラジエーターは水によって損傷し、すぐに漏れてしまうため、多くの人が使用をためらっています。ただし、これはシステムから頻繁かつ不当に水が排出された場合、または水を排出した後ラジエーターに水が入っていない状態で長時間放置された場合にのみ発生します。通常の使用では、スチール製ラジエーターの寿命は鋳鉄製ラジエーターの寿命とほぼ同じです。鋳鉄製ラジエーターは非常に高価であり、自重も大きいため、そもそも温水加熱には最適ではありません。 熱性能の点では、どちらのタイプのラジエーターも同一です。
アルミニウムラジエーターは、最も近代的な加熱体の1つです（Alutherm、Radal）。これらのラジエーターの熱特性は非常に良好で、自重が軽く、非常に美しくモダンな外観を持っています。それらの接続はネジ付きフランジで行われます。ラジエーターを接続するときは、ガルバニック要素が発生しないように、またこれに関連して腐食が発生しないように、ネジの頭とシャフトを電気絶縁体で絶縁する必要があります。
ラジエター用品の接続
ワイドスチールラジエーターは、通常のもの（150 mm以降）を使用するとラジエーターが非常に長くなる場合にのみ使用してください。スチール製ラジエーターは、5 - 10 -15 - 20 の部品が溶接された状態で市販されています。 1 つのラジエーターに20 を超える記事が必要な場合は、
は、5/4 インチ中間ラジエーターネジ（左右のネジとクリンゲライトまたはケンタウルスシーラント付き）を使用して、5 または場合によっては10 エレメントのユニットで拡張できます。沸点以上の耐水グリースでネジを潤滑することをお勧めします。 100°C、またはグラファイトオイル
鋳鉄製ラジエーターと古い構造の鋼製ラジエーターは、エレメントによって組み立てられ、中間ネジで固定されます。中古ラジエーターを購入する場合は、設置前に、特に個々の要素のコンポーネントを徹底的に検査および確認する必要があります。シートの状態を鋭利なもの（三方スクレーパーなど）でチェックするのが最善です。弱くなったシートは圧力によって穴が開くため、これ以上の不便を避けることができます。
圧力試験
自分で組み立てたラジエーター、または中古ラジエーターは、取り付ける前にテストする必要があります。テストは、ラジエーターの一端をプラグで閉じ、それらのプラグの上に置く場合に最も簡単な方法で実行されます。次に、ラジエーターを水で完全に満たし、残りの開口部の1つをネジ付きキャップで閉じ、もう1つの開口部にパイプ接続を備えたゴムホースを配置します。ゴムホースのもう一方の端を給水ネットワークに接続します。給水ネットワークの圧力により、5～10 m分経ってもラジエーターの漏れに気づかなかった場合は、取り付けることができます。水道網がない場合は、2-3に必要な圧力をハンドポンプで作り出すことができます。
ラジエーターは、壁に取り付けられた脚またはコンソールに設置できます。コンソールを使用した解決策は、ラジエーターの下の掃除を妨げず、美的外観も優れているため、より優れています。コンソールを取り付けるには、開口部の側面が平行になるか、開口部が壁に向かって伸びるように、10 ～ 12cm の深さの穴を壁に開ける必要があります。少なくとも 2 列の損傷を受けていないレンガが開口部の上に残されていなければなりません。 20 エレメントのラジエーターには 2 つ、長い場合は 1 ～ 3 つのコンソールが必要です。
熱源
ボイラーの必要伝熱面積は、建物（マンション）の総必要熱量に基づいて決定されます。個々の部屋に必要な熱量を追加すると、このサイズが得られます。 コークスまたは高品質の石炭を使用して燃焼する小型ボイラーの場合、実際には、1 m2 加熱面に対して 10.000 kcal/時間で計算できます。したがって、必要な総熱量を10.000で割れば、ボイラーの必要加熱面積がほぼ得られます。 ただし、計算されたものよりもわずかに高い性能のボイラーを使用することをお勧めします。
ボイラーの種類は主に燃料の種類によって決まります。コークスの場合は、小型の鋳鉄ボイラーが最適です。鋼鉄製の溶接構造のボイラーは、さまざまな燃料の燃焼に適しています。
小型ボイラーの加熱面は通常、1,5 m2 (15.000 kcal/時間)、2,14 m2 (22.000 kcal/時間)、および 3.16 m2 (32.000 kcal/時間)。例として写真番号4に示されている家族向け建物の場合、総熱量の四捨五入された17.000 kcal/時間が必要です。燃料にはコークスを選びました。与えられたすべてのデータによれば、2,14 m2.
図4 — 家族向け建物に必要な熱量