安全说明: 这是来自 2018 的存档教育文本。年,而不是独立安装供暖系统的项目或说明。计算、设备选型、安装、测试和调试应委托有资质的设计人员和承包商,按照有效的法规和制造商文件。

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用传统炉灶为较大的公寓和家庭建筑供暖并不是最令人愉快的冬季消遣。以这种方式取暖是令人不愉快的,不仅因为它需要维护炉子,还因为你必须准备燃料、生火、清理灰烬,而在所有这些工作期间,公寓会比平常更脏。 除了这些缺点之外,用炉灶取暖无论是在美观上还是在温度分布的均匀性方面都不能满足现代住宅的要求。基于这些事实,今天不仅在社会所有制的新建建筑中,而且在特殊的家庭建筑中,使用中央供暖系统也就不足为奇了。

加热方案及工作原理

集中供热装置(图1)由系统组成:锅炉、加热元件和管道。该系统的最高点是膨胀容器。整个系统充满了水。 如果我们在锅炉中燃烧,水就会升温,由于其比重较低,它会上升,热水会被加热元件中冷却的水所取代(因此,它的比重较高)。向上流动的水通过管道到达加热元件,在那里释放热量,冷却并返回锅炉。

中央供暖装置

图片1 — 中央供暖设备。

相应地,由于系统中冷、热水的比重不同,形成连续的封闭流,从而能够向加热元件供应一定量的热量。

由于温差而使水循环的力(尤其是仅在一层上加热时)非常小,因此基于仔细和准确的计算来确定设备尺寸非常重要。在实践中,经常会发生这样的情况:设备,尤其是小型和独立公寓的设备,是根据经验数据快速设计的。毫无疑问,中央供暖系统有时可以通过这种方式成功实施,但更常见的是它不能完美运行,并且由此产生的错误以后更难以纠正。 

因此,我们一定不要后悔为准备必要的计算和项目所做的努力,因为它一定会得到回报。我们决不能忽视这样一个事实:这样的系统应该终身服务。

计算所需热量

设计期间的首要任务是计算加热所需房间所需的热量。加热所需的热量与其损失相匹配。热损失取决于外部温度与待加热房间的温度之间的差异、与观察房间接壤的那些表面的传热系数以及这些表面的尺寸。

应针对传热系数不同、内外温度不同的各个表面分别进行计算。以这种方式获得的部分结果的总和将给出所需的房间热量总量。 (对于那些不愿意计算的人,我们注意到计算只需要基本计算)。

所需热量的计算公式为:

Q=F * k (tb - tk)

哪里有:

Q——房间散失的热量,千卡/小时;

F - 热量通过的表面(墙、窗、门、地板、天花板),m2;

k - 观察表面的传热系数,kcal/m2°C

tb - 所需的内部室温,°C

tk - 观测表面的外部温度,°C

所需热量

图2 — 所需热量的计算示例。

房间计算存档示例

为了更好地了解计算流程,我们将举一个实际的例子。任务是根据图 1 计算住宅楼所需的热量。 2。 技术数据为:多孔砖隔墙,尺寸10 cm,双面抹灰,主墙厚度38 cm,两侧抹灰,单层玻璃门,双层木框窗。天花板两侧有木梁,上面覆盖着木板,天花板上方有一个封闭的阁楼,地面下方有一个封闭的阁楼。预计最低室外温度 - 20°C。通过外窗的热量传递:

曲面:F =1,5 x 2 = 3 m2

传热系数:k = 3,5

温差:tb = +20°C,tk = - 20°C,tb - tk = 20 - (-20) = 40°C

Q=3 x 3,5 x 40 = 420 千卡/小时

通过外主壁的热通道:

面积:F = 3 h 4 - 窗口面积 = 12 - 3 = 9 m2

Q = 9 h 1,3 x 40 = 468 千卡/小时

热量通过门到达大厅:

表面:F = 0,9 x 2 = 1,8 m2

k = 3

温差:tb = 20°C; tk =16°C,tb - tk = 20 - 16 = 4°C

Q =1,8 h 3 h 4 = 21,6 千卡/小时

热量通过墙壁传向大厅:

面积:F = 3 x 3,5 - 门面积 = 10,5 - 1,8 = 8,7m2

k = 1,6

温差:tb - tk = 40°C

Q = 8,7 x 1,6 x 4 = 55,7 千卡/小时

热量通过墙壁流向卫生间:

曲面:F = 1,5 x 3 = 4,5m2

k = 1,6

温差:tb - tk = 2°C

Q = 4,5 h 1,6 h 2 = 14,2 千卡/小时

热量通过墙壁传递到浴室:

表面:F = 1,9 x 3 = 5,7m2

k = 1,6

温差:tb - tk = 20 - (+24) = -4°C

在这种情况下,热量从浴室传递到房间,即不是热量损失,而是热量增加,因此应从所需的总热量中减去该值。

Q = 5,7 h 1,6 x (-4) = -36,5

l各个房间之间没有温差,因此没有热量传递,无需计算。

天花板热通道:

曲面:F = 3,5 x 4 =15 m2

k = 1,5

温差:tb - tk = 20 - (-12) = 32°C

Q =15 h 1,5 x 32 = 720 kcaI/小时

地板热通道:

表面:F = 15m2

k = 1,5

温差:tb – tk = 20 - (-2) = 22°C

Q = 15 x 1,5 x 22 = 495 千卡/小时

总所需热量:

420

468

21,6

55,7

14,2

720

495

-–––––

2194,5千卡/小时

以这种方式获得的值应加上诸如世界两侧的余量、风的余量和供暖中断的余量等余量。

风力配件:

普通区域:一外墙有开口:

10% 具有多个带开口的外壁:15%

有风地区:一外墙有开口:

20%,多个外壁带开口:25%.

热中断附件:

预计每天8 - 12 小时的供暖中断:15%.

预计每天12 - 16 小时的供暖中断:25%.

世界的两侧

西北方向:5%。

北向:10%。

示例中的房间位于正常风区,朝向为北,因此需要将获得的值加上两次10%,即总计20%。

我们不会计算热身休息时间,因为它的连续性较差。

2194,5

+438,9 (20%)

-———————

2633,4

从该值中,应扣除从墙壁向浴室获得的热量:

2633,4

- 36,5

-————

2596,9

因此,加热房间所需的热量为 Q = 2597 kcal/小时

系统设计

首先,设计的时候,应该按照1:100的比例画出边的底边。或者如果可能的话1:50。加热元件必须放置在窗户下方、没有窗户的房间、通往自由空间的门旁边或朝向凉爽房间的地方。由于可能较长的管道,这种布置比加热体沿内壁的布置稍微昂贵,但是优点、气流以及与此相关的温度布置更为显着。 (图3)

空气流动

图片3 — 加热体周围的气流。

加热元件的选择

设计完成后,接下来是加热元件类型的选择和所需加热表面的确定。对于热水加热,最合适的加热元件是钢制散热器。许多人不愿意使用这些散热器,据称是因为它们容易被水损坏并且漏水很快。然而,这种情况只有在经常不合理地从系统中排水时,或者在排水后散热器长时间没有水时才会发生。正常使用情况下,钢制暖气片的寿命与铸铁暖气片的寿命大致相同。首先,铸铁散热器并不是最适合热水加热,因为它们非常昂贵,而且自重很大。 在热性能方面,两种类型的散热器是相同的。

钢制和铁制散热器

铝散热器是最现代的加热元件之一(Alutherm、Radal)。这些散热器的热特性非常好,自重低,具有非常漂亮和现代的外观。它们的连接是通过螺纹法兰进行的。连接散热器时,为了不产生电流元件以及由此产生的腐蚀,螺钉的头部和轴应使用电绝缘体进行绝缘。

铝制散热器

加入散热器文章

仅当使用正常(从150 mm)导致散热器很长。钢制散热器可以通过贸易获得5-10-15-20焊接在一起的物品。如果一个散热器需要超过20文章,然后

我们可以用单位来扩展5或可能来自10使用散热器中间螺钉的元件5/4“带有左旋和右旋螺纹以及 Klingerite 或 Centaur 垫圈。建议使用沸点高于 100°C,或石墨油。安装元件需要特殊的钥匙。 

铸铁散热器以及旧钢散热器都是由元件组装而成,并用中间螺钉紧固。如果我们购买二手散热器,在安装前一定要对其进行彻底的检查和检查,尤其是各个元件的部件。最好用尖锐的物体(例如三刃刮刀)检查板材的状况,因为脆弱的板材会因压力而被刺破,这样我们就可以避免进一步的不便。

铁散热器

压力测试

我们自己组装的散热器,或者二手散热器,在安装前必须进行测试。如果我们用塞子封闭散热器的一端并将其放在这些塞子上,则可以以最简单的方式进行测试。然后,我们将散热器完全充满水,并用螺纹盖封闭剩余的一个开口,并将带有管道连接的橡胶软管放在另一个开口上。将橡胶软管的另一端连接至供水管网。如果由于供水管网的压力,在5-10 m分钟后,我们没有发现散热器漏水,我们就可以安装它。在没有水管网的情况下,可以用手动泵产生2-3所需的压力。

我们可以将散热器放在腿上或固定在墙上的控制台上。带控制台的解决方案更好,因为它不会妨碍散热器下方的清洁,而且外观也更美观。要安装控制台,应在墙壁上钻一个深度为10 - 12cm 的孔,使开口的侧面平行或开口向墙壁延伸。开口上方必须保留至少两排未损坏的砖块。对于 20 元件的散热器,您需要两个,对于更长的一个 - 三个控制台。

热源

锅炉所需受热面根据建筑物(公寓)所需热量总量确定。我们将通过添加各个房间所需的热量来获得这个尺寸。 对于使用焦炭或优质煤燃烧的小型锅炉,对于1 m2受热面,实际上可以用10.000千卡/小时来计算。因此,将所需总热量除以10.000,即可大致得到锅炉所需的受热面。 不过,建议选择性能比计算值稍高的锅炉。

锅炉的类型主要由燃料的类型决定。小型铸铁锅炉最适合焦炭。由钢和焊接结构制成的锅炉更适合燃烧不同的燃料。

小型锅炉受热面通常为1,5 m2(15.000大卡/小时)、2,14 m2(22.000大卡/小时)和3.16 m2 (32.000千卡/小时)。以家庭建筑为例,如图4 所示,需要四舍五入的17.000​​千卡/小时的总热量。我们选择焦炭作为燃料。根据所有给定的数据,需要受热面为2,14 m2.

家庭建筑所需热量

图4 — 家庭建筑所需的热量。