Veiligheidsopmerking: Dit is een gearchiveerde educatieve tekst van 2018. jaar, en geen project of instructies voor onafhankelijke installatie van het verwarmingssysteem. Berekening, selectie van apparatuur, installatie, testen en inbedrijfstelling moeten worden toevertrouwd aan gekwalificeerde ontwerpers en aannemers, in overeenstemming met de geldende voorschriften en documentatie van de fabrikant.
De algehele verwarmingsbehoeften van het gebouw worden ook beïnvloed door de gebouwschil. Bekijk onze houten ramen, hout-aluminium ramen en diensten, of stuur een offerteaanvraag.
Het verwarmen van grotere appartementen en gezinsgebouwen met traditionele kachels is niet het meest aangename tijdverdrijf in de winter. Op deze manier verwarmen is onaangenaam, niet alleen omdat het werk met zich meebrengt om de kachel te onderhouden, maar ook omdat je brandstof moet klaarmaken, een vuur moet aansteken, de as moet opruimen, en tijdens al deze klussen wordt het appartement vuiler dan normaal. Naast deze nadelen voldoet verwarming met kachels zowel esthetisch als qua gelijkmatigheid van de temperatuurverdeling niet aan de eisen van moderne woningen. Op basis van deze feiten is het niet verrassend dat niet alleen in nieuwe gebouwen in sociaal eigendom, maar ook in speciale gezinsgebouwen tegenwoordig een centraal verwarmingssysteem wordt gebruikt.
Verwarmingsschema en werkingsprincipe
Het cv-toestel (fig. 1) bestaat uit een systeem: boiler, verwarmingselementen en leidingen. Het hoogste punt van dit systeem is het expansievat. Het gehele systeem is gevuld met water. Als we in de ketel verbranden, warmt het water op en vanwege het lagere soortelijk gewicht stijgt het en wordt het hete water vervangen door water dat is afgekoeld in de verwarmingselementen (het heeft dus een hoger soortelijk gewicht). Het naar boven stromende water komt door de leidingen naar de verwarmingselementen, geeft daar zijn warmte af, koelt af en keert terug naar de ketel.
Afbeelding 1 — apparaat voor centrale verwarming.
Dienovereenkomstig wordt, vanwege het verschil in het soortelijk gewicht van koud en warm water in het systeem, een continue gesloten stroom gecreëerd, waardoor een bepaalde hoeveelheid warmte aan de verwarmingselementen kan worden geleverd.
De kracht die de circulatie van water mogelijk maakt als gevolg van het temperatuurverschil - vooral bij verwarming op slechts één niveau - is erg klein en daarom is het belangrijk om de apparaten te dimensioneren op basis van zorgvuldige en nauwkeurige berekeningen. In de praktijk komt het vaak voor dat apparaten, vooral voor kleinere en individuele appartementen, snel en op basis van gegevens uit ervaring worden ontworpen. Het lijdt geen twijfel dat een centraal verwarmingssysteem soms op deze manier met succes kan worden geïmplementeerd, maar het komt vaker voor dat het niet feilloos functioneert en dat de daaruit voortvloeiende fouten later moeilijker te corrigeren zijn.
Daarom mogen we geen spijt krijgen van de inspanningen om de nodige berekeningen en projecten te maken, want het zal zeker vruchten afwerpen. We mogen het feit niet uit het oog verliezen dat een systeem als dit een leven lang mee moet gaan.
Berekening van de benodigde hoeveelheid warmte
De eerste taak tijdens het ontwerp is het berekenen van de benodigde hoeveelheid warmte voor het verwarmen van de gewenste kamers. De benodigde hoeveelheid warmte voor verwarming komt overeen met de verliezen. Warmteverliezen zijn afhankelijk van het verschil tussen de buitentemperatuur en de temperatuur van de te verwarmen ruimte, van de warmteoverdrachtscoëfficiënt van de oppervlakken die de waargenomen ruimte afbakenen, en van de grootte van deze oppervlakken.
De berekening moet afzonderlijk worden uitgevoerd voor elk oppervlak met verschillende warmteoverdrachtscoëfficiënten en met verschillen in externe en interne temperaturen. De som van de op deze manier verkregen deelresultaten geeft de totale benodigde hoeveelheid ruimteverwarming. (Voor degenen die terughoudend zijn in het uitvoeren van berekeningen: we merken op dat voor de berekening alleen basisberekeningen nodig zijn).
De benodigde hoeveelheid warmte wordt berekend met behulp van het formulier:
Q=F * k (tb - tk)
waar zijn:
Q - hoeveelheid warmte die de kamer verliest, kcal/uur;
F - oppervlak (muur, raam, deur, vloer, plafond) waar warmte doorheen gaat, m2;
k - warmteoverdrachtscoëfficiënt voor het waargenomen oppervlak, kcal/m2°C
tb - gewenste interne kamertemperatuur, °C
tk - externe temperatuur van het waargenomen oppervlak, °C
Figuur 2 — voorbeeld van berekening van de benodigde hoeveelheid warmte.
Archiefvoorbeeld van ruimteberekening
Voor een beter overzicht van de berekeningsstroom nemen we een praktisch voorbeeld. De taak is om de benodigde hoeveelheid warmte voor het woongebouw te berekenen op basis van afbeelding nr. 2. Technische gegevens zijn: scheidingswanden van poreuze baksteen, afmeting 10 cm, aan beide zijden gestuukt, dikte hoofdwand 38 cm aan beide zijden gestuukt, deur met enkel glas, dubbel raam met houten frame. plafond met aan weerszijden houten balken bedekt met planken en boven het plafond een afgesloten zolder, onder de vloer aarde. Verwachte minimale buitentemperatuur - 20°C. Warmtedoorgang door het buitenste raam:
Oppervlak: F =1,5 x 2 = 3 m2
Coëfficiënt van warmteoverdracht: k = 3,5
Temperatuurverschil: tb = +20°C, tk = - 20°C, tb - tk = 20 - (-20) = 40°C
Q=3 x 3,5 x 40 = 420 kcal/uur
Warmtedoorgang door de buitenste hoofdmuur:
Oppervlak: F = 3 h 4 - vensteroppervlak = 12 - 3 = 9 m2
Q = 9 u 1,3 x 40 = 468 kcal/uur
Warmtedoorgang door de deur naar de hal:
Oppervlak: F = 0,9 x 2 = 1,8 m2
k = 3
Temperatuurverschil: tb = 20°C; tk =16°C, tb - tk = 20 - 16 = 4°C
Q =1,8 u 3 u 4 = 21,6 kcal/uur
Warmtedoorgang door de muur richting de hal:
Gebied: F = 3 x 3,5 - deurgebied = 10,5 - 1,8 = 8,7m2
k = 1,6
Temperatuurverschil: tb -tk = 40°C
Q = 8,7 x 1,6 x 4 = 55,7 kcal/uur
Warmtedoorgang door de muur naar het toilet:
Oppervlak: F = 1,5 x 3 = 4,5m2
k = 1,6
Temperatuurverschil: tb - tk = 2°C
Q = 4,5 u 1,6 u 2 = 14,2 kcal/uur
Warmtedoorgang door de muur naar de badkamer:
Oppervlak: F = 1,9 x 3 = 5,7m2
k = 1,6
Temperatuurverschil: tb - tk = 20 - (+24) = -4°C
In dit geval gaat de warmte van de badkamer naar de kamers, d.w.z. er is geen warmteverlies, maar een winst, en daarom moet deze waarde worden afgetrokken van de totaal benodigde warmte.
Q = 5,7 h 1,6 x (-4) = -36,5
ler is geen verschil in temperatuur tussen individuele kamers, daarom is er geen warmteoverdracht en hoeft er dus geen berekening te worden gemaakt.
Warmtedoorgang door het plafond:
Oppervlak: F = 3,5 x 4 =15 m2
k = 1,5
Temperatuurverschil: tb - tk = 20 - (-12) = 32°C
Q =15 u 1,5 x 32 = 720 kcaI/uur
Warmtedoorgang door de vloer:
Oppervlak: F = 15m2
k = 1,5
Temperatuurverschil: tb – tk = 20 - (-2) = 22°C
Q = 15 x 1,5 x 22 = 495 kcal/uur
Totaal benodigde warmte:
420
468
21,6
55,7
14,2
720
495
-–––––
2194,5 kcal/uur
De op deze manier verkregen waarde moet worden verhoogd met toeslagen zoals een toeslag voor de zijkanten van de wereld, een toeslag voor wind en een toeslag voor onderbreking van de verwarming.
Windaccessoires:
Normale gebieden: met één buitenmuur met opening:
10% met meerdere buitenwanden met openingen: 15%
Winderige gebieden: met één buitenmuur met opening:
20%, met meerdere buitenwanden met openingen: 25%.
Accessoire voor warmteonderbreking:
Verwachte onderbreking van de verwarming van 8 - 12 uur per dag: 15%.
Verwachte onderbreking van de verwarming van 12 - 16 uur per dag: 25%.
Toevoeging aan de zijkanten van de wereld
Noordwestelijke oriëntatie: 5%.
Noordoriëntatie: 10%.
De kamer in het voorbeeld bevindt zich in een gebied met normale wind, is georiënteerd op het noorden en daarom moet de verkregen waarde tweemaal worden opgeteld 10%, d.w.z. totaal 20%.
We tellen de vergoeding voor verwarmingsonderbreking niet mee, omdat deze minder continu is.
2194,5
+438,9 (20%)
-———————
2633,4
Van deze waarde moet de hoeveelheid warmte die van de muur naar de badkamer wordt ontvangen, worden afgetrokken:
2633,4
- 36,5
-————
2596,9
Dienovereenkomstig is de hoeveelheid warmte die nodig is om de kamer te verwarmen Q = 2597 kcal/uur
Systeemontwerp
Allereerst moet u bij het ontwerpen de basis van de zijkanten in de schaal 1:100 tekenen. of indien mogelijk 1:50. Verwarmingselementen moeten onder het raam worden geplaatst, en in kamers waar geen ramen zijn, naast de deur die naar de vrije ruimte leidt, of naar koelere kamers. Door de mogelijk langere pijpleiding is deze opstelling iets duurder dan de plaatsing van de verwarmingslichamen langs de binnenwanden, maar de voordelen, de luchtstroom en daarmee samenhangend de temperatuurregeling zijn veel belangrijker. (afb. 3)
Figuur 3 — luchtstroom rond het verwarmingslichaam.
Keuze uit verwarmingselementen
Na het ontwerp volgt de keuze van het type verwarmingselementen en het bepalen van de benodigde verwarmingsoppervlakken. Voor warmwaterverwarming zijn stalen radiatoren de meest geschikte verwarmingselementen. Veel mensen aarzelen om deze radiatoren te gebruiken, naar verluidt omdat ze door water beschadigd raken en snel lekken. Dit gebeurt echter alleen als er vaak en ten onrechte water uit het systeem wordt afgetapt, of als de radiator lange tijd zonder water blijft staan nadat het water is afgetapt. Bij normaal gebruik is de levensduur van stalen radiatoren ongeveer hetzelfde als die van gietijzeren radiatoren. Gietijzeren radiatoren zijn in de eerste plaats niet het meest geschikt voor het verwarmen van warm water, omdat ze erg duur zijn en ook omdat ze een groot eigen gewicht hebben. Qua thermische prestaties zijn beide typen radiatoren identiek.
Aluminium radiatoren behoren tot de modernste verwarmingselementen (Alutherm, Radal). De thermische eigenschappen van deze radiatoren zijn zeer gunstig, het eigen gewicht is laag en ze hebben een zeer mooi en modern uiterlijk. Hun verbinding is gemaakt met flenzen met schroefdraad. Om bij het aansluiten van de radiator geen galvanisch element te creëren en in dit verband corrosie, moeten de koppen en assen van de schroeven worden geïsoleerd met een elektrische isolator.
Aansluiting van radiatorartikelen
Brede stalen radiatoren mogen alleen worden gebruikt als het gebruik van normale (vanaf 150 mm) zou resulteren in een zeer lange radiator. Stalen radiatoren zijn in de handel verkrijgbaar met aan elkaar gelaste artikelen 5 - 10 -15 - 20. Als er meer dan 20 artikelen nodig zijn voor één radiator, dan ga
kan worden uitgebreid met een eenheid van 5 of eventueel van 10 elementen met behulp van 5/4“ tussenradiatorschroeven met linkse en rechtse draad en klingeriet of centaur afdichtmiddel. Het wordt aanbevolen om de schroeven te smeren met waterbestendig vet met een kookpunt hoger dan 100°C, of grafietolie. Voor het monteren van de elementen
Radiatoren van gietijzer en stalen radiatoren van oude constructie worden door elementen gemonteerd en met tussenschroeven vastgezet. Als we tweedehands radiatoren kopen, moeten deze vóór installatie grondig worden geïnspecteerd en gecontroleerd, vooral de componenten van afzonderlijke elementen. Het is het beste om de staat van de plaat te controleren met een scherp voorwerp (bijvoorbeeld een driekantige schraper), omdat de verzwakte plaat door de druk wordt doorboord, dus op deze manier besparen we onszelf van verder ongemak.
Druktest
Radiatoren die we zelf hebben gemonteerd, of tweedehands radiatoren, moeten vóór installatie worden getest. De test wordt op de eenvoudigste manier uitgevoerd als we het ene uiteinde van de radiator afsluiten met pluggen en deze op die pluggen plaatsen. Vervolgens vullen we de radiateur volledig met water en sluiten een van de overige openingen af met een dop met schroefdraad, en plaatsen op de andere opening een rubberen slang met leidingaansluiting. Sluit het andere uiteinde van de rubberen slang aan op het waterleidingnet. Als we door de druk van het waterleidingnet na 5 -10 mminuten niet merken dat de radiator lekt, kunnen we deze installeren. Als er geen waternetwerk is, kan de vereiste druk van 2-3 worden geproduceerd met een handpomp.
Radiatoren kunnen op poten of op consoles worden geplaatst, die aan de muur worden bevestigd. De oplossing met consoles is beter, omdat het schoonmaken onder de radiator niet in de weg staat en het ook nog eens een mooier esthetisch uiterlijk heeft. Om de console te bevestigen, moet een gat met een diepte van 10 - 12cm in de muur worden geboord, zodat de zijkanten van de opening evenwijdig zijn of de opening naar de muur toe reikt. Er moeten minimaal twee onbeschadigde rijen stenen boven de opening blijven. Voor een radiator met 20 elementen heb je er twee nodig, en voor een langere - drie consoles.
Warmtebron
Het benodigde verwarmingsoppervlak van de ketel wordt bepaald op basis van de totaal benodigde warmte van het gebouw (appartement). Deze maat verkrijgen we door de benodigde hoeveelheden warmte voor individuele ruimtes toe te voegen. In het geval van kleinere ketels, die worden gestookt met cokes of steenkool van betere kwaliteit, kan dit praktisch worden berekend met 10.000 kcal/uur voor 1 m2 verwarmingsoppervlak. Als we daarom de totale benodigde hoeveelheid warmte delen door 10.000, krijgen we ongeveer het vereiste verwarmingsoppervlak van de ketel. Het wordt echter aanbevolen om een ketel te nemen met een iets hoger vermogen dan de berekende.
Het type ketel wordt voornamelijk bepaald door het type brandstof. Kleine gietijzeren ketels zijn het meest geschikt voor cokes. Ketels gemaakt van staal en gelaste constructie zijn meer geschikt voor het verbranden van verschillende brandstoffen.
Kleine ketels hebben doorgaans een verwarmingsoppervlak van 1,5 m2 (15.000 kcal/uur), 2,14 m2 (22.000 kcal/uur) en 3.16 m2 (32.000 kcal/uur). Voor een gezinsgebouw, dat als voorbeeld op afbeelding nr. 4 wordt weergegeven, is een afgeronde 17.000 kcal/uur aan totale warmte nodig. Als brandstof kozen we voor cokes. Volgens alle gegeven gegevens is een ketel met een verwarmingsoppervlak van 2,14 m2.
Figuur 4 — benodigde warmte voor een gezinsgebouw.