Drošības piezīme: Šis ir arhivēts izglītojošs teksts no 2018. gads, nevis projekts vai instrukcija neatkarīgai apkures sistēmas uzstādīšanai. Aprēķini, aprīkojuma izvēle, uzstādīšana, pārbaude un nodošana ekspluatācijā jāuztic kvalificētiem projektētājiem un darbuzņēmējiem saskaņā ar spēkā esošajiem noteikumiem un ražotāja dokumentāciju.
Ēkas kopējās apkures vajadzības ietekmē arī ēkas norobežojošās konstrukcijas. Apskatiet mūsu koka logus, koka-alumīnija logus un pakalpojumus vai nosūtiet cenas pieprasījumu.
Lielāka dzīvokļa un ģimenes māju apsildīšana ar tradicionālajām krāsnīm nav tā patīkamākā ziemas izklaide. Sildīšana šādā veidā ir nepatīkama ne tikai tāpēc, ka tas rada darbu krāsns uzturēšanai, bet arī tāpēc, ka ir jāsagatavo degviela, jāiekur uguns, jātīra pelni, turklāt visu šo darbu laikā dzīvoklis kļūst netīrāks nekā parasti. Papildus šiem trūkumiem apkure ar krāsnīm neatbilst mūsdienu mājokļu prasībām ne estētiski, ne temperatūras sadalījuma vienmērīguma ziņā. Pamatojoties uz šiem faktiem, nav pārsteidzoši, ka ne tikai jaunceltnēs sociālajā īpašumā, bet arī īpašās ģimenes ēkās mūsdienās tiek izmantota centrālā apkures sistēma.
Apkures shēma un darbības princips
Centrālās apkures iekārta (att.1) sastāv no sistēmas: katla, sildelementiem un cauruļvadiem. Šīs sistēmas augstākais punkts ir izplešanās tvertne. Visa sistēma ir piepildīta ar ūdeni. Ja degam katlā, ūdens uzsilst un tā mazāka īpatnējā smaguma dēļ paceļas uz augšu, un karsto ūdeni nomaina sildelementos atdzisis ūdens (tāpēc tam ir lielāks īpatnējais svars). Ūdens, kas plūst uz augšu, pa cauruļvadu nonāk sildelementos, tur, atdodot savu siltumu, tas atdziest un atgriežas katlā.
Attēls 1 — ierīce centrālapkurei.
Attiecīgi, pateicoties aukstā un karstā ūdens īpatnējā svara atšķirībai sistēmā, tiek izveidota nepārtraukta slēgta plūsma, kas dod iespēju sildelementiem piegādāt noteiktu siltuma daudzumu.
Spēks, kas nodrošina ūdens cirkulāciju temperatūras starpības dēļ - īpaši sildot tikai vienā līmenī - ir ļoti mazs, tāpēc ir svarīgi noteikt ierīču izmērus, pamatojoties uz rūpīgiem un precīziem aprēķiniem. Praksē nereti gadās, ka ierīces, īpaši mazākiem un atsevišķiem dzīvokļiem, tiek izstrādātas ātri un balstoties uz pieredzes datiem. Nav šaubu, ka centralizēto apkures sistēmu dažkārt var veiksmīgi ieviest arī šādā veidā, taču biežāk tā nedarbojas nevainojami, un no tā izrietošās kļūdas vēlāk ir grūtāk novērst.
Tieši tāpēc mēs nedrīkstam nožēlot pūles, lai izveidotu nepieciešamos aprēķinus un projektus, jo tas noteikti atmaksāsies. Mēs nedrīkstam aizmirst, ka šādai sistēmai ir jākalpo visu mūžu.
Nepieciešamā siltuma daudzuma aprēķins
Pirmais uzdevums projektēšanas laikā ir aprēķināt nepieciešamo siltuma daudzumu vēlamo telpu apsildīšanai. Nepieciešamais siltuma daudzums apkurei atbilst tā zudumiem. Siltuma zudumi ir atkarīgi no ārējās temperatūras un apsildāmās telpas temperatūras starpības, no to virsmu siltuma caurlaidības koeficienta, kas norobežo novērojamo telpu, kā arī no šo virsmu izmēra.
Aprēķins jāveic atsevišķi katrai virsmai ar dažādiem siltuma pārneses koeficientiem un ārējās un iekšējās temperatūras atšķirībām. Šādā veidā iegūto daļējo rezultātu summa dos kopējo nepieciešamo telpas siltuma daudzumu. (Tiem, kuri nevēlas veikt aprēķinus, lūdzu, ņemiet vērā, ka aprēķinam ir nepieciešami tikai pamata aprēķini.)
Nepieciešamo siltuma daudzumu aprēķina pēc formulas:
Q=F * k (tb - tk)
kur ir:
Q - telpas zaudētais siltuma daudzums, kcal/stundā;
F - virsma (siena, logs, durvis, grīda, griesti), caur kuru iet siltums, m2;
k - siltuma pārneses koeficients novērojamai virsmai, kcal/m2°C
tb- vēlamā telpas iekšējā temperatūra, °C
tk - novērojamās virsmas ārējā temperatūra, °C
Attēls2— vajadzīgā siltuma daudzuma aprēķināšanas piemērs.
Arhīva telpas aprēķina piemērs
Lai iegūtu labāku pārskatu par aprēķinu plūsmu, mēs ņemsim praktisku piemēru. Uzdevums ir aprēķināt nepieciešamo siltumenerģijas daudzumu dzīvojamai ēkai no attēla Nr.2. Tehniskie dati ir: starpsienas no porainiem ķieģeļiem, izmēri10 cm, apmestas no abām pusēm, galvenais sienas biezums38 cm no abām pusēm apmestas, pakešu durvis, dubultlogs ar koka rāmi. griesti ar koka sijām no abām pusēm klāti ar dēļiem un virs griestiem slēgti bēniņi, zem grīdas zeme. Paredzamā minimālā āra temperatūra -20°C. Siltuma pārnese caur ārējo logu:
Platība: F =1,5x2=3 m2
Siltuma pārneses koeficients: k =3,5
Temperatūras starpība: tb = +20°C, tk = -20°C, tb - tk =20- (-20) =40°C
Q=3x3,5x40=420kcal / stundā
Siltuma pāreja caur galveno ārējo sienu:
Platība: F =3h4- loga laukums =12-3=9 m2
Q =9h1,3x40=468kcal / stundā
Siltuma pāreja pa durvīm uz zāli:
Platība: F =0,9x2=1,8 m2
k =3
Temperatūras starpība: tb =20°C; tk =16°C, tb - tk =20-16=4°C
Q =1,8h3h4=21,6kcal / stundā
Siltuma izvadīšana caur sienu uz zāli:
Platība: F =3x3,5- durvju laukums =10,5-1,8=8,7m2
k =1,6
Temperatūras starpība: tb – tk =40°C
Q = 8,7 x 1,6 x 4 = 55,7 kcal/stundā
Siltuma izvadīšana caur sienu tualetes virzienā:
Virsma: F = 1,5 x 3 = 4,5m2
k =1,6
Temperatūras atšķirība: tb – tk = 2°C
Q = 4,5 h 1,6 h 2 = 14,2 kcal/stundā
Siltuma novadīšana caur sienu uz vannas istabu:
Virsma: F = 1,9 x 3 = 5,7m2
k =1,6
Temperatūras atšķirība: tb - tk = 20 - (+24) = -4°C
Šajā gadījumā siltums no vannas istabas pāriet uz telpām, t.i., tas nav siltuma zudums, bet gan pieaugums, tāpēc šī vērtība ir jāatņem no kopējā nepieciešamā siltuma.
Q = 5,7 h 1,6 x (-4) = -36,5
lnav temperatūras atšķirības starp atsevišķām telpām, tāpēc nenotiek siltuma pārnešana un līdz ar to nav jāaprēķina.
Siltuma pāreja caur griestiem:
Virsma: F = 3,5 x 4 =15 m2
k = 1,5
Temperatūras atšķirība: tb - tk = 20 - (-12) = 32°C
Q =15 h 1,5 x 32 = 720 kcaI/stundā
Siltuma pāreja caur grīdu:
Virsma: F = 15m2
k = 1,5
Temperatūras atšķirība: tb – tk = 20 - (-2) = 22°C
Q = 15 x 1,5 x 22 = 495 kcal/stundā
Kopējais nepieciešamais siltums:
420
468
21,6
55,7
14,2
720
495
-–––––
2194,5 kcal/stundā
Šādā veidā iegūtā vērtība jāpalielina par tādām pielaidēm kā pielaide pasaules malām, pielaide vējam un pielaide apkures pārtraukšanai.
Vēja piederumi:
Normālās zonas: ar vienu ārsienu ar atveri:
10% ar vairākām ārējām sienām ar atverēm: 15%
Vējai zonas: ar vienu ārsienu ar atveri:
20%, ar vairākām ārsienām ar atverēm: 25%.
Siltuma pārtraukuma piederums:
Paredzamie apkures pārtraukumi no 8 līdz 12 stundām dienā: 15%.
Paredzamie apkures pārtraukumi no 12 līdz 16 stundām dienā: 25%.
Papildinājums pasaules malām
Ziemeļrietumu orientācija: 5%.
Ziemeļu orientācija: 10%.
Piemērā redzamā telpa atrodas zonā ar normālu vēju, tā ir orientēta uz ziemeļiem un tāpēc iegūtā vērtība jāpievieno divas reizes 10%, t.i., kopā 20%.
Apkures pārtraukuma pabalstu neskaitīsim, jo tā ir mazāk nepārtraukta.
2194,5
+438,9 (20%)
-———————
2633,4
No šīs vērtības ir jāatskaita siltuma daudzums, kas tiek saņemts no sienas virzienā uz vannas istabu:
2633,4
- 36,5
-————
2596,9
Attiecīgi telpas apsildīšanai nepieciešamais siltuma daudzums ir Q = 2597 kcal/stundā
Sistēmas dizains
Vispirms, projektējot, ir jāuzzīmē sānu pamatne mērogā 1:100. vai, ja iespējams, 1:50. Sildelementi jānovieto zem loga un telpās, kur nav logu, blakus durvīm, kas ved uz brīvo telpu, vai pret vēsākām telpām. Sakarā ar, iespējams, garāku cauruļvadu, šis izvietojums ir nedaudz dārgāks nekā apkures korpusu izvietojums gar iekšējām sienām, taču priekšrocības, gaisa plūsma un saistībā ar to temperatūras izkārtojums ir daudz būtiskāki. (att. 3)
Attēls 3 — gaisa plūsma ap sildīšanas korpusu.
Sildelementu izvēle
Pēc projektēšanas seko sildelementu veida izvēle un nepieciešamo apsildes virsmu noteikšana. Karstā ūdens sildīšanai piemērotākie sildelementi ir tērauda radiatori. Daudzi cilvēki nelabprāt izmanto šos radiatorus, jo tie ir bojāti ūdens un ātri noplūst. Taču tas notiek tikai tad, ja no sistēmas bieži un nepamatoti tiek izvadīts ūdens vai arī radiators pēc ūdens novadīšanas ilgstoši paliek bez ūdens. Parastā lietošanā tērauda radiatoru kalpošanas laiks ir aptuveni tāds pats kā čuguna radiatoriem. Čuguna radiatori nav vispiemērotākie karstā ūdens sildīšanai, pirmkārt, tāpēc, ka tie ir ļoti dārgi, kā arī tāpēc, ka tiem ir liela pašmasa. Siltuma veiktspējas ziņā abu veidu radiatori ir identiski.
Alumīnija radiatori ir vieni no modernākajiem apkures korpusiem (Alutherm, Radal). Šo radiatoru siltuma raksturlielumi ir ļoti labvēlīgi, to svars ir mazs, tiem ir ļoti skaists un moderns ārējais izskats. To savienojums tiek veikts ar vītņotiem atlokiem. Pieslēdzot radiatoru, lai neradītu galvanisko elementu un šajā sakarā koroziju, skrūvju galviņas un vārpstas jāizolē ar elektrisko izolatoru.
Radiatoru izstrādājumu pievienošana
Plašus tērauda radiatorus drīkst izmantot tikai tad, ja parasto radiatoru izmantošana (no 150 mm) rada ļoti garu radiatoru. Tērauda radiatori ir komerciāli pieejami ar 5 – 10 –15 – 20 izstrādājumiem, kas ir sametināti kopā. Ja vienam radiatoram ir nepieciešami vairāk nekā 20 izstrādājumi, tad ga
var pagarināt ar 5 vai, iespējams, 10 elementu vienību, izmantojot 5/4“ starpposma radiatora skrūves ar kreiso un labo vītni un skrūvēm ar vārīšanās izturīgu klingerītu vai kentaura smērvielu ar ūdens smērvielu. Ieteicams. virs 100°C, vai grafīta eļļa, lai uzstādītu elementus
Čuguna radiatori, kā arī vecās konstrukcijas tērauda radiatori tiek montēti pa elementiem un piestiprināti ar starpskrūvēm. Ja pērkam lietotus radiatorus, tie pirms uzstādīšanas ir rūpīgi jāpārbauda un jāpārbauda, īpaši atsevišķu elementu sastāvdaļas. Palaga stāvokli vislabāk pārbaudīt ar asu priekšmetu (piem., trīsmalu skrāpi), jo novājinātā loksne spiediena ietekmē tiks caurdurta, tādējādi pasargāsim sevi no turpmākām neērtībām.
Spiediena tests
Radiatori, ko paši salikām, vai lietoti radiatori pirms uzstādīšanas ir jāpārbauda. Pārbaude tiks veikta visvienkāršākajā veidā, ja vienu radiatora galu aiztaisīsim ar spraudņiem un uzliksim uz šiem spraudņiem. Pēc tam pilnībā piepildām radiatoru ar ūdeni un aizveram vienu no atlikušajām atverēm ar vītņotu vāciņu, bet uz otras atveres novietojam gumijas šļūteni ar caurules savienojumu. Pievienojiet otru gumijas šļūtenes galu ūdens apgādes tīklam. Ja ūdensvada tīkla spiediena dēļ pēc 5 -10 mminūtēm nepamanām, ka radiators tek, varam to uzstādīt. Ja nav ūdens tīkla, spiedienu, kas vajadzīgs no 2-3 at, var radīt ar rokas sūkni.
Radiatorus var novietot uz kājām vai uz konsolēm, kuras ir piestiprinātas pie sienas. Labāks ir risinājums ar konsolēm, jo tas netraucē tīrīt zem radiatora, turklāt tam ir arī labāks estētiskais izskats. Lai piestiprinātu konsoli, sienā jāizurbj caurums ar dziļumu 10 - 12cm, lai atveres malas būtu paralēlas vai atvere stieptos pret sienu. Virs atveres jāpaliek vismaz divām nebojātām ķieģeļu rindām. 20 elementu radiatoram nepieciešamas divas, bet garākai - trīs konsoles.
Siltuma avots
Katla vajadzīgā apkures virsma tiek noteikta, pamatojoties uz ēkas (dzīvokļa) kopējo nepieciešamo siltumu. Šo izmēru iegūsim, pievienojot nepieciešamo siltuma daudzumu atsevišķām telpām. Mazākiem katliem, kuri tiek kurināti ar koksu vai labākas kvalitātes akmeņoglēm, to praktiski var aprēķināt ar 10.000 kcal/stundā 1 m2 apkures virsmai. Līdz ar to, ja sadalīsim kopējo nepieciešamo siltuma daudzumu ar 10.000, tad aptuveni iegūsim nepieciešamo katla sildvirsmu. Tomēr ieteicams ņemt katlu ar nedaudz augstāku veiktspēju nekā aprēķinātais.
Katla veidu galvenokārt nosaka degvielas veids. Koksam vislabāk piemēroti mazi čuguna katli. Tērauda un metinātas konstrukcijas katli ir piemērotāki dažādu kurināmo dedzināšanai.
Mazajiem katliem parasti ir apkures virsma1,5 m2 (15.000kcal / stundā),2,14 m2(22.000kcal/stunda) i3.16 m2(32.000 kcal / stundā). Ģimenes ēkai, kas norādīta attēlā Nr.4 piemēram, ir nepieciešama noapaļošana17.000kcal/stundā no kopējā siltuma. Degvielai izvēlējāmies koksu. Pēc visiem dotajiem datiem apkures katls ar sildvirsmu no2,14 m2.
Attēls4— nepieciešamais siltums ģimenes ēkai.