Säkerhetsnotering: Detta är en arkiverad utbildningstext från 2018. år, och inte ett projekt eller instruktioner för oberoende installation av värmesystemet. Beräkning, val av utrustning, montering, provning och driftsättning bör anförtros till kvalificerade konstruktörer och entreprenörer, i enlighet med gällande föreskrifter och tillverkarens dokumentation.
Byggnadens totala värmebehov påverkas också av byggnadens klimatskal. Kolla in våra timmerfönster, trä-aluminiumfönster och tjänster, eller skicka en förfrågan om offert.
Att värma upp en större lägenhet och familjebyggnader med traditionella kaminer är inte det roligaste vinternöjet. Uppvärmning på detta sätt är obehaglig inte bara för att det skapar arbete för att underhålla kaminen utan också för att man måste förbereda bränsle, elda, rensa askan och under alla dessa jobb blir lägenheten smutsigare än vanligt. Utöver dessa nackdelar uppfyller inte uppvärmning med kaminer kraven på moderna bostäder vare sig estetiskt eller när det gäller jämnheten i temperaturfördelningen. Baserat på dessa fakta är det inte förvånande att inte bara i nya byggnader i socialt ägande, utan även i speciella familjebyggnader, används ett centralvärmesystem idag.
Värmeschema och funktionsprincip
Centralvärmeanordning (fig.1) består av ett system: panna, värmeelement och rörledningar. Den högsta punkten i detta system är expansionskärlet. Hela systemet är fyllt med vatten. Om vi eldar i pannan värms vattnet upp och på grund av sin lägre specifik vikt stiger det upp, och varmvattnet ersätts av vatten som svalnat i värmeelementen (därför har det en högre specifik vikt). Vattnet som rinner uppåt kommer genom rörledningen till värmeelementen, där, avger det sin värme, kyls det och går tillbaka till pannan.
Bild 1 — centralvärmeenhet.
På grund av skillnaden i den specifika vikten av kallt och varmt vatten i systemet skapas ett kontinuerligt slutet flöde, vilket möjliggör tillförsel av en viss mängd värme till värmeelementen.
Den kraft som möjliggör cirkulation av vatten på grund av skillnaden i temperatur - speciellt vid uppvärmning endast på en nivå - är mycket liten och därför är det viktigt att dimensionera enheterna utifrån noggranna och noggranna beräkningar. I praktiken händer det ofta att enheter, speciellt för mindre och enskilda lägenheter, designas snabbt och baserat på erfarenhetsdata. Det råder ingen tvekan om att ett centralvärmesystem ibland framgångsrikt kan implementeras på detta sätt, men det är vanligare att det inte fungerar felfritt, och de resulterande felen är svårare att rätta till senare.
Det är därför vi inte får ångra ansträngningen att skapa de nödvändiga beräkningarna och projekten, för det kommer säkert att löna sig. Vi får inte glömma det faktum att ett sådant här system ska fungera hela livet.
Beräkning av den erforderliga mängden värme
Den första uppgiften under design är att beräkna den erforderliga mängden värme för att värma de önskade rummen. Den erforderliga mängden värme för uppvärmning matchar dess förluster. Värmeförlusterna beror på skillnaden mellan utetemperaturen och temperaturen i det rum som ska värmas, på värmeöverföringskoefficienten för de ytor som avgränsar det observerade rummet, samt på storleken på dessa ytor.
Beräkningen bör göras separat för varje yta med olika värmeöverföringskoefficienter och med skillnader i yttre och inre temperaturer. Summan av de delresultat som erhålls på detta sätt ger den totala erforderliga mängden rumsvärme. (För de som är ovilliga att göra beräkningar, observera att beräkningen endast kräver grundläggande beräkningar).
Den nödvändiga mängden värme beräknas med formeln:
Q=F * k (tb - tk)
var finns:
Q - mängd värme som förloras av rummet, kcal/timme;
F - yta (vägg, fönster, dörr, golv, tak) genom vilken värme passerar, m2;
k - värmeöverföringskoefficient för den observerade ytan, kcal/m2°C
tb- önskad inre rumstemperatur, °C
tk - yttre temperatur på den observerade ytan, °C
Figur 2 — exempel på beräkning av erforderlig mängd värme.
Arkivexempel på rumsberäkning
För en bättre överblick över beräkningsflödet tar vi ett praktiskt exempel. Uppgiften är att beräkna erforderlig värmemängd för bostadshuset från bild nr.2. Tekniska data är: skiljeväggar av porösa tegelstenar, dimensioner10 cm, putsad på båda sidor, huvudväggtjockleken38 cm putsad på båda sidor, enkelglasdörr, dubbelfönster med träram. tak med träbjälkar på båda sidor täckta med brädor och ovanför taket en sluten vind, under golvet jord. Förväntad lägsta utomhustemperatur -20°C. Värmeöverföring genom ytterfönstret:
Yta: F =1,5x2=3 m2
Värmeöverföringskoefficient: k =3,5
Temperaturskillnad: tb = +20°C, tk = -20°C, tb - tk =20- (-20) =40°C
Q=3x3,5x40=420kcal/timme
Värmepassage genom den yttre huvudväggen:
Yta: F =3h4- fönsteryta =12-3=9 m2
Q =9h1,3x40=468kcal/timme
Passage av värme genom dörren till hallen:
Yta: F =0,9x2=1,8 m2
k =3
Temperaturskillnad: tb =20°C; tk =16°C, tb - tk =20-16=4°C
Q =1,8h3h4=21,6kcal/timme
Passage av värme genom väggen mot hallen:
Yta: F =3x3,5- område av dörren =10,5-1,8=8,7m2
k =1,6
Temperaturskillnad: tb – tk =40°C
Q =8,7x1,6x4=55,7 kcal/timme
Passage av värme genom väggen mot toaletten:
Yta: F =1,5x3=4,5m2
k =1,6
Temperaturskillnad: tb - tk =2°C
Q =4,5h1,6h2=14,2kcal/timme
Passage av värme genom väggen till badrummet:
Yta: F = 1,9 x 3 = 5,7m2
k =1,6
Temperaturskillnad: tb - tk = 20 - (+24) = -4°C
I det här fallet passerar värmen från badrummet till rummen, det vill säga det är inte en värmeförlust, utan en vinst, och därför bör detta värde subtraheras från den totala erforderliga värmen.
Q = 5,7 h 1,6 x (-4) = -36,5
ldet finns ingen skillnad i temperatur mellan enskilda rum, därför sker ingen värmeöverföring och det finns därför inget behov av att beräkna.
Värmepassage genom taket:
Yta: F = 3,5 x 4 =15 m2
k = 1,5
Temperaturskillnad: tb - tk = 20 - (-12) = 32°C
Q =15 h 1,5 x 32 = 720 kcaI/timme
Passage av värme genom golvet:
Yta: F = 15m2
k = 1,5
Temperaturskillnad: tb – tk = 20 - (-2) = 22°C
Q = 15 x 1,5 x 22 = 495 kcal/timme
Totalt erforderligt värme:
420
468
21,6
55,7
14,2
720
495
-–––––
2194,5 kcal/timme
Värdet som erhålls på detta sätt bör ökas med tillägg såsom kvoten för jordens sidor, kvoten för vind och kompensationen för avbrott i uppvärmningen.
Vindtillbehör:
Normala ytor: med en yttervägg med öppning:
10% med flera ytterväggar med öppningar: 15%
Vindområden: med en yttervägg med öppning:
20%, med flera ytterväggar med öppningar: 25%.
Värmeavbrottsplugg:
Förväntat avbrott i uppvärmningen från 8 - 12 timmar per dag: 15%.
Förväntat avbrott i uppvärmningen från 12 - 16 timmar per dag: 25%.
Tillägg till världens sidor
Nordvästlig orientering: 5%.
Nord orientering: 10%.
Rummet i exemplet är beläget i ett område med normala vindar, det är orienterat mot norr och därför bör det erhållna värdet läggas till två gånger 10%, dvs totalt 20%.
Vi kommer inte att räkna värmeavbrottstillägget, eftersom det är mindre kontinuerligt.
2194,5
+438,9 (20%)
-———————
2633,4
Mängden värme som tas emot från väggen mot badrummet ska dras av från detta värde:
2633,4
- 36,5
-————
2596,9
Följaktligen är mängden värme som behövs för att värma upp rummet Q = 2597 kcal/timme
Systemdesign
Först och främst, vid design, ska sidornas bas ritas i skalan 1:100. eller om möjligt 1:50. Värmeelement ska placeras under fönstret, och i rum där det inte finns fönster, bredvid dörren som leder till det fria utrymmet eller mot svalare rum. På grund av den eventuellt längre rörledningen är detta arrangemang något dyrare än arrangemanget av värmekropparna längs innerväggarna, men fördelarna, luftflödet och i samband med det temperaturarrangemanget är mycket mer betydande. (fig. 3)
Bild 3 — luftflöde runt värmekroppen.
Val av värmeelement
Efter konstruktionen följer valet av typ av värmeelement och bestämningen av erforderliga värmeytor. För varmvattenuppvärmning är de mest lämpliga värmeelementen stålradiatorer. Många människor är ovilliga att använda dessa radiatorer, påstås för att de skadas av vatten och snabbt läcker. Detta händer dock bara när vatten ofta och omotiverat tappas ur systemet, eller när radiatorn lämnas utan vatten under lång tid efter att vattnet har tömts. Vid normal användning är livslängden för stålradiatorer ungefär densamma som för gjutjärnsradiatorer. Gjutjärnsradiatorer är inte de mest lämpade för varmvattenuppvärmning i första hand eftersom de är väldigt dyra och även för att de har en stor egenvikt. När det gäller termisk prestanda är båda typerna av radiatorer identiska.
Aluminiumradiatorer är bland de modernaste värmeelementen (Alutherm, Radal). De termiska egenskaperna hos dessa radiatorer är mycket gynnsamma, deras egen vikt är låg, de har ett mycket vackert och modernt yttre utseende. Deras anslutning är gjord med gängade flänsar. Vid anslutning av radiatorn, för att inte skapa ett galvaniskt element och i samband med det korrosion, bör skruvarnas huvuden och axlar isoleras med en elektrisk isolator.
Anslutning av radiatorartiklar
Breda stålradiatorer bör endast användas om användning av normala (från 150 mm) skulle resultera i en mycket lång radiator. Stålradiatorer finns kommersiellt tillgängliga med 5 - 10 -15 - 20 artiklar sammansvetsade. Om mer än 20 artiklar krävs för en radiator, då ga
kan utökas med en enhet av 5 eller möjligen av 10 element med hjälp av 5/4“ mellankylare skruvar med vänster och höger gänga och klingerite eller centaur skruvtätningsmedel - rekommenderas att smörja med vattenfett. kokpunkt över 100°C, eller grafitolja En speciell nyckel krävs för montering av elementen
Gjutjärnsradiatorer samt gamla stålradiatorer monteras av element och fästs med mellanliggande skruvar. Om vi köper begagnade radiatorer måste de inspekteras och kontrolleras noggrant före installation, särskilt komponenterna i enskilda element. Det är bäst att kontrollera arkets skick med ett vasst föremål (t.ex. en trekantad skrapa), eftersom det försvagade arket på grund av trycket kommer att punkteras, så på detta sätt kommer vi att rädda oss från ytterligare besvär.
Trycktest
Radiatorer som vi monterat själva, eller begagnade radiatorer, måste testas innan montering. Testet kommer att utföras på enklast sätt om vi stänger ena änden av kylaren med pluggar och placerar den på de pluggarna. Sedan fyller vi kylaren helt med vatten och stänger en av de återstående öppningarna med ett gängat lock, och lägger en gummislang med en röranslutning på den andra öppningen. Anslut den andra änden av gummislangen till vattenförsörjningsnätet. Om vi på grund av trycket från vattenförsörjningsnätet efter 5 -10 m minuter inte märker att kylaren läcker, kan vi installera den. Där det inte finns något vattennät kan trycket som krävs från 2-3at produceras med en handpump.
Radiatorer kan placeras på ben eller på konsoler, som är fästa på väggen. Lösningen med konsoler är bättre, eftersom den inte förhindrar rengöring under kylaren, och den har också ett bättre estetiskt utseende. För att fästa konsolen bör ett hål med djupet 10 - 12cm borras i väggen så att öppningens sidor är parallella eller öppningen sträcker sig mot väggen. Minst två oskadade rader av tegelstenar måste stå kvar ovanför öppningen. För en radiator med 20 element behöver du två, och för en längre en - tre konsoler.
Värmekälla
Den erforderliga värmeytan för pannan bestäms baserat på den totala erforderliga värmen i byggnaden (lägenheten). Vi kommer att få denna storlek genom att lägga till nödvändiga mängder värme för enskilda rum. Vid mindre pannor, som eldas med koks eller kol av bättre kvalitet, kan det praktiskt taget beräknas med 10.000 kcal/timme för 1 m2 värmeytor. Därför, om vi dividerar den totala erforderliga mängden värme med 10.000, får vi ungefär den erforderliga värmeytan på pannan. Det rekommenderas dock att ta en panna med något högre prestanda än den beräknade.
Pannatypen bestäms i första hand av typen av bränsle. Små gjutjärnspannor är bäst lämpade för koks. Pannor gjorda av stål och svetsad konstruktion är mer lämpade för förbränning av olika bränslen.
Små pannor har vanligtvis en värmeyta på1,5 m2 (15.000kcal/timme),2,14 m2(22.000kcal/timme) i3.16 m2(32.000 kcal/timme). För familjebyggnaden, som finns på bild nr.4 som ett exempel krävs avrundning17.000kcal/timme av total värme. Vi valde koks som bränsle. Enligt alla givna uppgifter, en panna med en värmeyta på2,14 m2.
Bild4— krävs värme för en familjebyggnad.