Sikkerhetsmerknad: Dette er en arkivert pedagogisk tekst fra 2018. år, og ikke et prosjekt eller instruks for selvstendig installasjon av varmesystemet. Beregning, valg av utstyr, installasjon, testing og igangkjøring bør overlates til kvalifiserte designere og entreprenører, i samsvar med gjeldende forskrifter og produsentens dokumentasjon.
Bygningens samlede varmebehov påvirkes også av bygningsskalaen. Sjekk ut våre tømmervinduer, tømmer-aluminiumsvinduer og tjenester, eller send en forespørsel om tilbud.
Å varme opp en større leilighet og familiebygg med tradisjonelle ovner er ikke det hyggeligste vintertidsfordrivet. Oppvarming på denne måten er ubehagelig ikke bare fordi det skaper arbeid for å vedlikeholde ovnen, men også fordi man må forberede brensel, fyre opp, rense asken, og under alle disse jobbene blir leiligheten skitnere enn vanlig. I tillegg til disse ulempene oppfyller ikke oppvarming med ovner kravene til moderne boliger verken estetisk eller når det gjelder jevnhet i temperaturfordelingen. Basert på disse fakta er det ikke overraskende at ikke bare i nye bygninger i sosialt eierskap, men også i spesielle familiebygg i dag, brukes et sentralvarmesystem.
Oppvarmingsskjema og driftsprinsipp
Sentralvarmeenhet (fig.1) består av et system: kjele, varmeelementer og rørledninger. Det høyeste punktet på dette systemet er ekspansjonskaret. Hele systemet er fylt med vann. Brenner vi i kjelen varmes vannet opp og på grunn av lavere egenvekt stiger det opp, og det varme vannet erstattes av vann som er avkjølt i varmeelementene (derfor har det høyere egenvekt). Vannet som strømmer oppover kommer gjennom rørledningen til varmeelementene, der, avgir varmen, avkjøles det og går tilbake til kjelen.
Bilde 1 — enhet for sentralvarme.
Følgelig, på grunn av forskjellen i spesifikk vekt av kaldt og varmt vann i systemet, skapes en kontinuerlig lukket strømning, som muliggjør tilførsel av en viss mengde varme til varmeelementene.
Kraften som muliggjør sirkulasjon av vann på grunn av forskjellen i temperatur – spesielt ved oppvarming kun på ett nivå – er svært liten og derfor er det viktig å dimensjonere enhetene basert på nøye og nøyaktige beregninger. I praksis hender det ofte at enheter, spesielt for mindre og individuelle leiligheter, utformes raskt og basert på erfaringsdata. Det er ingen tvil om at et sentralvarmesystem noen ganger kan implementeres med hell på denne måten, men det er mer vanlig at det ikke fungerer feilfritt, og de resulterende feilene er vanskeligere å rette opp senere.
Derfor må vi ikke angre på innsatsen for å lage nødvendige kalkyler og prosjekter, for det vil absolutt lønne seg. Vi må ikke miste av syne at et system som dette skal tjene hele livet.
Beregning av nødvendig mengde varme
Den første oppgaven under design er å beregne nødvendig varmemengde for oppvarming av de ønskede rommene. Den nødvendige mengden varme for oppvarming samsvarer med tapene. Varmetap avhenger av forskjellen mellom utetemperaturen og temperaturen i rommet som skal varmes opp, av varmeoverføringskoeffisienten til de overflatene som avgrenser det observerte rommet, samt størrelsen på disse flatene.
Beregningen bør gjøres separat for hver overflate med forskjellige varmeoverføringskoeffisienter og med forskjeller i ytre og indre temperaturer. Summen av delresultatene oppnådd på denne måten vil gi den totale nødvendige mengden romvarme. (For de som er motvillige til å gjøre beregninger, vær oppmerksom på at bare grunnleggende beregninger kreves for beregningen).
Den nødvendige mengden varme beregnes ved å bruke formelen:
Q=F * k (tb - tk)
hvor er:
Q - mengden varme tapt av rommet, kcal/time;
F - overflate (vegg, vindu, dør, gulv, tak) som varme passerer gjennom, m2;
k - varmeoverføringskoeffisient for den observerte overflaten, kcal/m2°C
tb- ønsket indre romtemperatur, °C
tk - ytre temperatur på den observerte overflaten, °C
Bilde2— et eksempel på beregning av nødvendig varmemengde.
Arkiveksempel på romberegning
For bedre oversikt over beregningsflyten tar vi et praktisk eksempel. Oppgaven er å beregne nødvendig varmemengde til boligbygget fra bilde nr.2. Tekniske data er: skillevegger laget av porøse murstein, dimensjoner10 cm, pusset på begge sider, hovedveggtykkelsen38 cm pusset på begge sider, enkeltglassdør, dobbeltvindu med trekarm. tak med trebjelker på begge sider dekket med plater og over taket et lukket loft, under gulvet er det jord. Forventet minimum utetemperatur -20°C. Varmeoverføring gjennom det ytre vinduet:
Areal: F =1,5x2=3 m2
Varmeoverføringskoeffisient: k =3,5
Temperaturforskjell: tb = +20°C, tk = -20°C, tb - tk =20- (-20) =40°C
Q=3x3,5x40=420kcal/time
Varmepassasje gjennom ytre hovedvegg:
Areal: F =3h4- vindusareal =12-3=9 m2
Q =9h1,3x40=468kcal/time
Passasje av varme gjennom døren til hallen:
Areal: F =0,9x2=1,8 m2
k =3
Temperaturforskjell: tb =20°C; tk =16°C, tb - tk =20-16=4°C
Q =1,8h3h4=21,6kcal/time
Passasje av varme gjennom veggen mot hallen:
Areal: F =3x3,5- området av døren =10,5-1,8=8,7m2
k =1,6
Temperaturforskjell: tb – tk =40°C
Q = 8,7 x 1,6 x 4 = 55,7 kcal/time
Passering av varme gjennom veggen mot WC:
Overflate: F = 1,5 x 3 = 4,5m2
k =1,6
Temperaturforskjell: tb - tk = 2°C
Q = 4,5 t 1,6 t 2 = 14,2 kcal/time
Passering av varme gjennom veggen til badet:
Overflate: F = 1,9 x 3 = 5,7m2
k =1,6
Temperaturforskjell: tb - tk = 20 - (+24) = -4°C
I dette tilfellet går varmen fra badet til rommene, det vil si at det ikke er et tap av varme, men en gevinst, og derfor bør denne verdien trekkes fra den totale nødvendige varmen.
Q = 5,7 h 1,6 x (-4) = -36,5
ldet er ingen forskjell i temperatur mellom individuelle rom, derfor er det ingen varmeoverføring og derfor er det ikke nødvendig å beregne.
Varmepassasje gjennom taket:
Overflate: F = 3,5 x 4 =15 m2
k = 1,5
Temperaturforskjell: tb - tk = 20 - (-12) = 32°C
Q =15 t 1,5 x 32 = 720 kcaI/time
Varmepassasje gjennom gulvet:
Overflate: F = 15m2
k = 1,5
Temperaturforskjell: tb – tk = 20 - (-2) = 22°C
Q = 15 x 1,5 x 22 = 495 kcal/time
Totalt nødvendig varme:
420
468
21,6
55,7
14,2
720
495
-–––––
2194,5 kcal/time
Verdien oppnådd på denne måten bør økes med kvoter som kvoter for jordens sider, kvoter for vind og kvoter for avbrudd av oppvarming.
Vindtilbehør:
Normale områder: med én yttervegg med åpning:
10% med flere yttervegger med åpninger: 15%
Vindfulle områder: med en yttervegg med åpning:
20%, med flere yttervegger med åpninger: 25%.
Varmeavbruddstilbehør:
Forventet avbrudd i oppvarmingen fra 8 - 12 timer per dag: 15%.
Forventet avbrudd i oppvarmingen fra 12 - 16 timer per dag: 25%.
Tillegg til verdens sider
Nord-vest orientering: 5%.
Nordorientering: 10%.
Rommet i eksemplet ligger i et område med normal vind, det er orientert mot nord og derfor bør den oppnådde verdien legges til to ganger 10%, dvs. totalt 20%.
Vi vil ikke telle oppvarmingsavbruddsgodtgjørelsen, fordi den er mindre kontinuerlig.
2194,5
+438,9 (20%)
-———————
2633,4
Fra denne verdien skal mengden varme mottatt fra veggen mot badet trekkes fra:
2633,4
- 36,5
-————
2596,9
Følgelig er mengden varme som trengs for å varme opp rommet Q = 2597 kcal/time
Systemdesign
Først av alt, når du designer, bør du tegne bunnen av sidene i skalaen 1:100. eller hvis mulig 1:50. Varmeelementer skal plasseres under vinduet, og i rom hvor det ikke er vinduer, ved siden av døren som leder til frirommet, eller mot kjøligere rom. På grunn av den muligens lengre rørledningen er dette arrangementet noe dyrere enn anordningen av varmelegemene langs innerveggene, men fordelene, luftstrømmen og i forbindelse med det temperaturarrangementet er mye viktigere. (fig. 3)
Figur 3 — luftstrøm rundt varmelegemet.
Valg av varmeelementer
Etter prosjekteringen følger valg av type varmeelementer og bestemmelse av nødvendige varmeflater. For varmtvannsoppvarming er de best egnede varmeelementene stålradiatorer. Mange kvier seg for å bruke disse radiatorene, angivelig fordi de er vannskadet og lekker raskt. Dette skjer imidlertid kun når vann ofte og uberettiget tappes ut av systemet, eller når radiatoren står uten vann i lang tid etter at vannet er tappet. Ved normal bruk er levetiden til stålradiatorer omtrent den samme som for støpejernsradiatorer. Støpejernsradiatorer er i utgangspunktet ikke de mest egnede for varmtvannsoppvarming fordi de er veldig dyre og også fordi de har stor egenvekt. Når det gjelder termisk ytelse, er begge typer radiatorer identiske.
Aluminiumsradiatorer er blant de mest moderne varmelegemene (Alutherm, Radal). De termiske egenskapene til disse radiatorene er veldig gunstige, deres egen vekt er lav, de har et veldig vakkert og moderne ytre utseende. Tilkoblingen deres er laget med gjengede flenser. Når du kobler til radiatoren, for ikke å skape et galvanisk element og i denne forbindelse korrosjon, bør hodene og akslene til skruene isoleres med en elektrisk isolator.
Tilkobling av radiatorartikler
Brede stålradiatorer bør kun brukes hvis bruk av vanlige (fra 150 mm) vil resultere i en veldig lang radiator. Stålradiatorer er kommersielt tilgjengelige med 5 - 10 -15 - 20 artikler sveiset sammen. Hvis det kreves mer enn 20 artikler for én radiator, så ga
kan utvides med en enhet av 5 eller eventuelt 10-elementer ved hjelp av 5/4“ mellomliggende radiatorskruer med venstre og høyre gjenger og klingeritt eller centaur-skruefett med vannfett. Det anbefales å smøre med vannfett. kokepunkt over 100°C, eller grafittolje Det kreves en spesiell nøkkel for montering av elementene
Radiatorer laget av støpejern samt stålradiatorer av gammel konstruksjon er montert av elementer og festet med mellomskruer. Kjøper vi brukte radiatorer, må de inspiseres og kontrolleres grundig før montering, spesielt komponentene til enkeltelementer. Det er best å sjekke tilstanden til arket med en skarp gjenstand (f.eks. en trekantet skrape), fordi det svekkede arket vil bli punktert på grunn av trykket, så på denne måten vil vi spare oss for ytterligere ulemper.
Trykktest
Radiatorer som vi har montert selv, eller brukte radiatorer, må testes før montering. Testen vil bli utført på enkleste måte hvis vi lukker den ene enden av radiatoren med plugger og plasserer den på de pluggene. Deretter fyller vi radiatoren helt med vann og lukker en av de resterende åpningene med en gjenget hette, og legger en gummislange med rørforbindelse på den andre åpningen. Koble den andre enden av gummislangen til vannforsyningsnettet. Hvis vi på grunn av trykket i vannforsyningsnettverket etter 5 -10 mminutter ikke merker at radiatoren lekker, kan vi installere den. Der det ikke er vannnett, kan trykket som kreves fra 2-3 ved produseres med en håndpumpe.
Radiatorer kan plasseres på ben eller på konsoller, som er festet til veggen. Løsningen med konsoller er bedre, fordi den ikke hindrer rengjøring under radiatoren, og den har også et bedre estetisk utseende. For å feste konsollen bør det bores et hull med en dybde på 10 - 12cm i veggen slik at sidene av åpningen er parallelle eller åpningen strekker seg mot veggen. Minst to uskadde rader med murstein må forbli over åpningen. En radiator med 20-elementer krever to, og for en lengre en - tre konsoller.
Varmekilde
Den nødvendige oppvarmingsflaten til kjelen bestemmes basert på den totale nødvendige varmen til bygningen (leiligheten). Vi vil få denne størrelsen ved å legge til de nødvendige varmemengdene for individuelle rom. Ved mindre kjeler, som fyres med koks eller kull av bedre kvalitet, kan det praktisk talt beregnes med 10.000 kcal/time for 1 m2 varmeflate. Derfor, hvis vi deler den totale nødvendige mengden varme med 10.000, vil vi omtrent få den nødvendige varmeoverflaten til kjelen. Det anbefales imidlertid å ta en kjele med litt høyere ytelse enn den beregnede.
Kjeletypen bestemmes først og fremst av drivstofftypen. For koks er små støpejernskjeler best egnet. Kjeler laget av stål og sveiset konstruksjon er mer egnet for brenning av forskjellige brensler.
Små kjeler har vanligvis en varmeflate på1,5 m2 (15.000kcal/time),2,14 m2(22.000kcal/time) i3.16 m2(32.000 kcal/time). For familiebygget, som er gitt på bilde nr.4 for eksempel kreves avrunding17.000kcal/time med total varme. Vi valgte koks som drivstoff. I følge alle gitte data, en kjele med en varmeoverflate på2,14 m2.
Bilde4— nødvendig varme for en familiebygning.