Calcolo dell'impianto di riscaldamento di una casa privata: regole ed esempi di calcolo

Selezione caldaia

La caldaia può essere di diversi tipi:

• Caldaia elettrica;
• Caldaia a combustibile liquido;
• Caldaia a gas;
• Caldaia a combustibile solido;
• Caldaia combinata.

Oltre ai costi del carburante, sarà necessario effettuare un'ispezione preventiva della caldaia almeno una volta all'anno. È meglio chiamare uno specialista per questi scopi. Sarà inoltre necessario eseguire la pulizia preventiva dei filtri. Le più facili da usare sono le caldaie a gas. Sono anche abbastanza economici da mantenere e riparare. Una caldaia a gas è adatta solo in quelle case che hanno accesso a una conduttura del gas.

Le caldaie di questa classe si distinguono per un elevato grado di sicurezza.Le moderne caldaie sono progettate in modo tale da non richiedere un locale speciale per il locale caldaia. Le moderne caldaie sono caratterizzate da un bell'aspetto e sono in grado di adattarsi con successo all'interno di qualsiasi cucina.

Caldaia a gas in cucina

Ad oggi, le caldaie semiautomatiche funzionanti con combustibili solidi sono particolarmente apprezzate. È vero, tali caldaie hanno uno svantaggio, ovvero che una volta al giorno è necessario caricare il carburante. Molti produttori producono tali caldaie completamente automatizzate. In tali caldaie, il combustibile solido viene caricato offline.

Tuttavia, tali caldaie sono un po' più problematiche. Oltre al problema principale, che è che l'elettricità è piuttosto costosa ora, possono anche sovraccaricare la rete. Nei piccoli villaggi viene assegnata una media fino a 3 kW all'ora per casa, ma questo non è sufficiente per una caldaia e va tenuto presente che la rete verrà caricata non solo con il funzionamento della caldaia.

caldaia elettrica

Per organizzare l'impianto di riscaldamento di una casa privata, è anche possibile installare una caldaia del tipo a combustibile liquido. Lo svantaggio di tali caldaie è che possono causare critiche dal punto di vista dell'ecologia e della sicurezza.

Calcolo della potenza della caldaia

Prima di calcolare il riscaldamento in casa, devi farlo calcolando la potenza della caldaia. L'efficienza dell'intero sistema di riscaldamento dipenderà principalmente dalla potenza della caldaia. La cosa principale in questa materia è non esagerare, poiché una caldaia troppo potente consumerà più carburante del necessario. E se la caldaia è troppo debole, non sarà possibile riscaldare correttamente la casa e ciò influirà negativamente sul comfort della casa.

Pertanto, il calcolo dell'impianto di riscaldamento di una casa di campagna è importante.È possibile scegliere una caldaia della potenza richiesta se si calcola contemporaneamente la dispersione termica specifica dell'edificio per l'intero periodo di riscaldamento

Calcolo del riscaldamento domestico: la perdita di calore specifica può essere eseguita con il seguente metodo:

q_Casa=Q_anno/F_h

Qanno è il consumo di energia termica per l'intero periodo di riscaldamento;

Fh è la zona della casa che viene riscaldata;

Tabella di selezione della potenza della caldaia in funzione della zona da riscaldare

Per calcolare il riscaldamento di una casa di campagna - il consumo di energia che andrà a riscaldare una casa privata, è necessario utilizzare la seguente formula e uno strumento come una calcolatrice:

Q_anno=β_h*[Q_K-(Q_{vn b}+Q_S)*ν

beta_h - questo è il coefficiente per contabilizzare il consumo di calore aggiuntivo dell'impianto di riscaldamento.

Q_{vn b} - entrate di calore di natura domestica, tipiche dell'intero periodo di riscaldamento.

Qk è il valore della perdita di calore totale della casa.

Q_S - questo è il flusso di calore sotto forma di radiazione solare che entra in casa attraverso le finestre.

Prima di calcolare il riscaldamento di una casa privata, vale la pena considerare che diversi tipi di locali sono caratterizzati da diverse condizioni di temperatura e indicatori di umidità dell'aria. Sono presentati nella tabella seguente:

Quella che segue è una tabella che riporta i coefficienti di ombreggiamento di un'apertura di tipo luminoso e la quantità relativa di irraggiamento solare che entra dalle finestre.

Se prevedi di installare il riscaldamento dell'acqua, l'area della casa sarà in gran parte un fattore determinante. Se la casa ha una superficie totale non superiore a 100 mq. metri, quindi è idoneo anche un impianto di riscaldamento a circolazione naturale. Se la casa ha una superficie più ampia, è obbligatorio un impianto di riscaldamento a circolazione forzata.Il calcolo dell'impianto di riscaldamento della casa deve essere effettuato in modo accurato e corretto.

Conduttura semplice di sezione trasversale costante

I principali rapporti di progettazione per una tubazione semplice sono: equazione di Bernoulli, equazione di flusso Q \u003d const e formule per il calcolo delle perdite di carico per attrito lungo la lunghezza del tubo e nelle resistenze locali.

Quando si applica l'equazione di Bernoulli in un calcolo particolare, è possibile prendere in considerazione le seguenti raccomandazioni. Innanzitutto, dovresti impostare due sezioni di progettazione e un piano di confronto nella figura. Si consiglia di prendere come sezioni:

la superficie libera del liquido nel serbatoio, dove la velocità è zero, cioè V = 0;

l'uscita del flusso nell'atmosfera, dove la pressione nella sezione trasversale del getto è uguale alla pressione ambiente, cioè pa6c = ratm o pis6 = 0;

sezione in cui è impostata (o deve essere determinata) la pressione (letture di un manometro o vacuometro);

sezione sotto il pistone, dove la sovrappressione è determinata dal carico esterno.

Il piano di confronto è convenientemente disegnato attraverso il baricentro di una delle sezioni calcolate, solitamente situata al di sotto (quindi le altezze geometriche delle sezioni sono 0).

Lascia che una semplice condotta di sezione trasversale costante sia posizionata arbitrariamente nello spazio (Fig. 1), abbia una lunghezza totale l e un diametro d e contenga un numero di resistenze locali. Nel tratto iniziale (1-1) l'altezza geometrica è pari rispettivamente a z1 e alla sovrappressione p1, e nel tratto finale (2-2) z2 e p2, rispettivamente. La velocità del flusso in queste sezioni a causa della costanza del diametro del tubo è la stessa e uguale a v.

L'equazione di Bernoulli per le sezioni 1-1 e 2-2, tenendo conto di , sarà simile a:

o

,

somma dei coefficienti delle resistenze locali.

Per comodità di calcolo, introduciamo il concetto di testa di progettazione

,

٭

٭٭

Esempio di calcolo termico

Come esempio di calcolo termico, c'è una normale casa di 1 piano con quattro soggiorni, una cucina, un bagno, un "giardino d'inverno" e locali di servizio.

Fondazione da una lastra monolitica in cemento armato (20 cm), pareti esterne - calcestruzzo (25 cm) con intonaco, tetto - soffitti con travi in ​​legno, tetto - tegole metalliche e lana minerale (10 cm)

Designiamo i parametri iniziali della casa necessari per i calcoli.

Dimensioni dell'edificio:

• altezza del pavimento - 3 m;
• finestrella del fronte e del retro dell'edificio 1470 * 1420 mm;
• grande finestra della facciata 2080*1420 mm;
• porte d'ingresso 2000*900 mm;
• porte posteriori (uscita sul terrazzo) 2000*1400 (700 + 700) mm.

La larghezza totale dell'edificio è di 9,5 m2, la lunghezza è di 16 m2. Saranno riscaldati solo i soggiorni (4 unità), un bagno e una cucina.

Per un calcolo accurato della perdita di calore sulle pareti, l'area di tutte le finestre e le porte deve essere sottratta dall'area delle pareti esterne: questo è un tipo di materiale completamente diverso con il suo resistenza termica

Iniziamo calcolando le aree dei materiali omogenei:

• superficie - 152 m2;
• superficie del tetto - 180 m2, data l'altezza dell'attico 1,3 me la larghezza della pista - 4 m;
• area della finestra - 3*1,47*1,42+2,08*1,42=9,22 m2;
• area della porta - 2*0,9+2*2*1,4=7,4 m2.

L'area delle pareti esterne sarà pari a 51*3-9,22-7,4=136,38 m2.

Passiamo al calcolo della perdita di calore su ciascun materiale:

• Q_pavimento\u003d S * ∆T * k / d \u003d 152 * 20 * 0,2 / 1,7 \u003d 357,65 W;
• Q_tetto\u003d 180 * 40 * 0,1 / 0,05 \u003d 14400 W;
• Q_finestra=9,22*40*0,36/0,5=265,54 W;
• Q_porte=7,4*40*0,15/0,75=59,2W;

E anche Q_parete equivalente a 136,38*40*0,25/0,3=4546. La somma di tutte le perdite di calore sarà 19628,4 W.

Di conseguenza, calcoliamo la potenza della caldaia: P_caldaia=Q_perdite*S_{riscaldamento_ambiente}*K/100=19628,4*(10,4+10,4+13,5+27,9+14,1+7,4)*1,25/100=19628,4*83,7*1,25/100=20536,2=21 kW.

Calcoliamo il numero di sezioni del radiatore per una delle stanze. Per tutti gli altri, i calcoli sono simili. Ad esempio, una stanza d'angolo (nell'angolo inferiore sinistro del diagramma) ha un'area di 10,4 m2.

Quindi N=(100*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7)/C=(100*10.4*1.0*1.0*0.9*1.3*1.2*1.0*1.05)/180=8.5176=9.

Questa stanza richiede 9 sezioni di un radiatore di riscaldamento con una potenza termica di 180 watt.

Procediamo al calcolo della quantità di liquido di raffreddamento nel sistema - W=13,5*P=13,5*21=283,5 l. Ciò significa che la velocità del refrigerante sarà: V=(0,86*P*μ)/∆T=(0,86*21000*0,9)/20=812,7 l.

Di conseguenza, il fatturato completo dell'intero volume del liquido di raffreddamento nel sistema sarà equivalente a 2,87 volte all'ora.

1. Calcolo dell'impianto di riscaldamento di una casa privata: regole ed esempi di calcolo
2. Calcolo termotecnico di un edificio: specifiche e formule per eseguire calcoli + esempi pratici

Come calcolare il numero e i volumi ottimali di scambiatori di calore

Quando si calcola il numero di radiatori richiesti, è necessario tenere conto del materiale di cui sono fatti. Il mercato offre ora tre tipi di radiatori in metallo:

• Ghisa,
• Alluminio,
• lega bimetallica.

Tutti hanno le loro caratteristiche. Ghisa e alluminio hanno la stessa velocità di trasferimento del calore, ma l'alluminio si raffredda rapidamente e la ghisa si riscalda lentamente, ma trattiene il calore per lungo tempo. I radiatori bimetallici si riscaldano rapidamente, ma si raffreddano molto più lentamente di quelli in alluminio.

Quando si calcola il numero di radiatori, è necessario tenere conto anche di altre sfumature:

• l'isolamento termico del pavimento e delle pareti aiuta a risparmiare fino al 35% di calore,
• la stanza d'angolo è più fresca delle altre e necessita di più radiatori,
• l'uso di finestre con doppi vetri sulle finestre consente di risparmiare il 15% di energia termica,
• fino al 25% dell'energia termica “esce” attraverso il tetto.

Il numero di radiatori di riscaldamento e sezioni in essi contenuti dipende da molti fattori.

In conformità con le norme di SNiP, per riscaldare 1 m3 sono necessari 100 W di calore. Pertanto, 50 m3 richiederanno 5000 watt. Se un dispositivo bimetallico per 8 sezioni emette 120 W, utilizzando una semplice calcolatrice calcoliamo: 5000: 120 = 41,6. Dopo aver arrotondato, otteniamo 42 radiatori.

È possibile utilizzare la formula approssimativa per calcolare le sezioni del radiatore:

N*= Prezzo/Prezzo *100

Il simbolo (*) indica che la parte frazionaria è arrotondata secondo regole matematiche generali, N è il numero di sezioni, S è l'area della stanza in m2 e P è la potenza termica di 1 sezione in W.

Formule

Poiché noi, caro lettore, non invaderemo l'ottenimento di un diploma in ingegneria termica, non inizieremo ad arrampicarci nella giungla.

Un calcolo semplificato del diametro della tubazione di riscaldamento viene eseguito secondo la formula D \u003d 354 * (0,86 * Q / Dt) / v, in cui:

• D è il valore desiderato del diametro in centimetri.
• Q è il carico termico sulla sezione corrispondente del circuito.
• Dt è il delta di temperatura tra le tubazioni di mandata e di ritorno. In un tipico sistema autonomo, è di circa 20 gradi.
• v è la portata del refrigerante nei tubi.

Sembra che non abbiamo abbastanza dati per continuare.

Per calcolare il diametro dei tubi per il riscaldamento, abbiamo bisogno di:

1. Scopri quanto velocemente può muoversi il liquido di raffreddamento.
2. Impara a calcolare la potenza termica dell'intero sistema e delle sue singole sezioni.

Velocità del liquido di raffreddamento

Deve rispettare un paio di condizioni al contorno.

Da un lato, il liquido di raffreddamento deve girare nel circuito circa tre volte all'ora.In un altro caso, il delta di temperatura desiderato aumenterà notevolmente, rendendo irregolare il riscaldamento dei radiatori. Inoltre, in condizioni di freddo estremo, sfrutteremo appieno la reale possibilità di sbrinare le parti più fresche del circuito.

In caso contrario, una velocità eccessivamente elevata genererà rumore idraulico. Addormentarsi al suono dell'acqua nei tubi è un piacere, diciamo, per un dilettante.

Si ritiene accettabile la gamma di portate da 0,6 a 1,5 metri al secondo; insieme a questo, nella maggior parte dei casi, nei calcoli viene utilizzato il valore massimo consentito: 1,5 m / s.

Energia termica

Ecco uno schema per calcolarlo per la resistenza termica normalizzata delle pareti (per il centro del paese - 3,2 m2 * C / W).

• Per una casa privata, come potenza base vengono presi 60 watt per metro cubo di spazio.
• A questi si aggiungono 100 watt per ogni finestra e 200 per ogni porta.
• Il risultato viene moltiplicato per un coefficiente regionale a seconda del territorio climatico:

Temperatura media di gennaio	Coefficiente
-40	2,0
-25	1,6
-15	1,4
-5	1
0,8

Quindi, una stanza con un volume di 300 m2 con tre porte e finestre a Krasnodar (la temperatura media di gennaio è + 0,6 C) richiederà (300 * 60 + (3 * 100 + 200)) * 0,8 \u003d 14800 watt di calore .

Per gli edifici, la cui resistenza termica delle pareti differisce significativamente da quella normalizzata, viene utilizzato un altro schema semplificato: Q \u003d V * Dt * K / 860, dove:

• Q è la necessità di potenza termica in kilowatt.
• V - la quantità di spazio riscaldato in metri cubi.
• Dt - differenza di temperatura tra la strada e la stanza al culmine del freddo.

Coefficiente di isolamento	Descrizione degli involucri edilizi
0,6 — 0,9	Cappotto in schiuma o lana minerale, tetto coibentato, tripli vetri a risparmio energetico
1,-1,9	Muratura in un mattone e mezzo, serramenti con vetrocamera monocamera
2 — 2,9	Finestre in muratura, con intelaiatura in legno senza isolamento
3-4	Posa in mezzo mattone, smaltatura in un filo

Dove ottenere il carico per una sezione separata del circuito? Viene calcolato in base al volume della stanza riscaldata da quest'area, utilizzando uno dei metodi sopra indicati.

Calcolo dell'impianto di riscaldamento

Quando si pianifica un sistema di riscaldamento per una casa privata, il passaggio più difficile e cruciale è eseguire calcoli idraulici: è necessario determinare la resistenza dell'impianto di riscaldamento.

Dopotutto, prendendo da soli come calcolare il volume dell'impianto di riscaldamento e pianificare ulteriormente il sistema, poche persone sanno che è prima necessario eseguire alcuni lavori di progettazione grafica. In particolare devono essere determinati e visualizzati sul piano dell'impianto di riscaldamento i seguenti parametri:

bilancio termico dei locali in cui saranno collocati i dispositivi di riscaldamento;
la tipologia degli apparecchi di riscaldamento e delle superfici di scambio termico più idonei, indicarli sul progetto preliminare dell'impianto di riscaldamento;
la tipologia di impianto di riscaldamento più adatta, scegliere la configurazione più idonea. Dovresti anche creare un layout dettagliato della caldaia di riscaldamento, della tubazione.
scegliere il tipo di tubazione, determinare gli elementi aggiuntivi necessari per lavori di alta qualità (valvole, valvole, sensori). Indicare la loro posizione sullo schema preliminare del sistema.
creare un diagramma assonometrico completo. Dovrebbe indicare il numero di sezioni, la loro durata e il livello di carico termico.
progettare e visualizzare sullo schema il circuito principale di riscaldamento

In questo caso, è importante tenere conto della portata massima del liquido di raffreddamento.

Diagramma schematico del riscaldamento

Impianto di riscaldamento a due tubi

Per qualsiasi sistema di riscaldamento, la sezione di progetto della tubazione è il segmento su cui il diametro non cambia e dove si verifica un flusso di refrigerante stabile. L'ultimo parametro è calcolato dal bilancio termico della stanza.

Per calcolare un impianto di riscaldamento a due tubi è necessario effettuare una numerazione preliminare delle sezioni. Inizia con un elemento riscaldante (caldaia). Tutti i punti nodali della linea di alimentazione, in cui si dirama il sistema, devono essere contrassegnati in maiuscolo.

Impianto di riscaldamento a due tubi

I nodi corrispondenti situati sulle condotte principali prefabbricate dovrebbero essere indicati da trattini. I punti di diramazione dei rami dello strumento (sul montante nodale) sono spesso indicati da numeri arabi. Queste designazioni corrispondono al numero del piano (nel caso in cui sia implementato un sistema di riscaldamento orizzontale) o al numero del montante (sistema verticale). In questo caso, alla giunzione del flusso del liquido di raffreddamento, questo numero è indicato da una corsa aggiuntiva.

Per la migliore esecuzione possibile del lavoro, ogni sezione dovrebbe essere numerata.

È importante tenere presente che il numero deve essere composto da due valori: l'inizio e la fine della sezione

bilanciamento idraulico

Il bilanciamento delle perdite di carico nell'impianto di riscaldamento avviene tramite valvole di regolazione e intercettazione.

Il bilanciamento idraulico dell'impianto viene effettuato sulla base di:

• carico di progetto (portata massica del refrigerante);
• dati dei produttori di tubi sulla resistenza dinamica;
• il numero delle resistenze locali nell'area in esame;
• caratteristiche tecniche degli allestimenti.

Le caratteristiche di installazione - caduta di pressione, montaggio, capacità - sono impostate per ciascuna valvola. Determinano i coefficienti del flusso di refrigerante in ciascun montante e quindi in ciascun dispositivo.

La perdita di carico è direttamente proporzionale al quadrato della portata del refrigerante e si misura in kg/h, dove

S è il prodotto della pressione specifica dinamica, espressa in Pa/(kg/h), e del coefficiente ridotto per la resistenza locale della sezione (ξpr).

Il coefficiente ridotto ξpr è la somma di tutte le resistenze locali del sistema.

Determinazione del flusso del refrigerante e dei diametri dei tubi

Innanzitutto, ogni ramo di riscaldamento deve essere suddiviso in sezioni, a partire dalla fine. La ripartizione è fatta dal consumo di acqua e varia da radiatore a radiatore. Ciò significa che dopo ogni batteria inizia una nuova sezione, come mostrato nell'esempio sopra presentato. Iniziamo dalla 1a sezione e troviamo la portata massica del liquido di raffreddamento al suo interno, concentrandoci sulla potenza dell'ultimo riscaldatore:

G = 860q/ ∆t, dove:

• G è la portata del liquido di raffreddamento, kg/h;
• q è la potenza termica del radiatore nell'area, kW;
• Δt è la differenza di temperatura nelle tubazioni di mandata e di ritorno, di solito impiegano 20 ºС.

Per la prima sezione, il calcolo del liquido di raffreddamento si presenta così:

860 x 2 / 20 = 86 kg/h.

Il risultato ottenuto deve essere applicato immediatamente al diagramma, ma per ulteriori calcoli ne avremo bisogno in altre unità - litri al secondo. Per effettuare un bonifico è necessario utilizzare la formula:

GV = G /3600ρ, dove:

• GV – portata d'acqua, l/s;
• ρ è la densità dell'acqua, a una temperatura di 60 ºС è pari a 0,983 kg / litro.

In queste tabelle sono pubblicati i valori dei diametri dei tubi in acciaio e plastica, in funzione della portata e della velocità del liquido di raffreddamento.Se vai a pagina 31, quindi nella tabella 1 per i tubi in acciaio, la prima colonna mostra le portate in l / s. Per non effettuare un calcolo completo delle tubazioni per l'impianto di riscaldamento di una casa frequente, è sufficiente selezionare il diametro in base alla portata, come mostrato nella figura seguente:

Quindi, per il nostro esempio, la dimensione interna del passaggio dovrebbe essere 10 mm. Ma poiché tali tubi non vengono utilizzati nel riscaldamento, accettiamo in sicurezza la tubazione DN15 (15 mm). Lo mettiamo sul diagramma e andiamo alla seconda sezione. Poiché il radiatore successivo ha la stessa capacità, non è necessario applicare le formule, prendiamo il flusso d'acqua precedente e lo moltiplichiamo per 2 e otteniamo 0,048 l / s. Di nuovo torniamo alla tabella e vi troviamo il valore adatto più vicino. Allo stesso tempo, non dimenticare di monitorare la velocità del flusso d'acqua v (m / s) in modo che non superi i limiti specificati (nelle figure è contrassegnato nella colonna di sinistra con un cerchio rosso):

Come si vede in figura, anche il tratto n. 2 è posato con tubo DN15. Inoltre, secondo la prima formula, troviamo la portata nella sezione n. 3:

860 x 1,5 / 20 = 65 kg / h e convertirlo in altre unità:

65 / 3600 x 0,983 = 0,018 l/s.

Sommandolo alla somma dei costi delle due sezioni precedenti, otteniamo: 0,048 + 0,018 = 0,066 l/s e torniamo nuovamente alla tabella. Poiché nel nostro esempio non calcoliamo il sistema gravitazionale, ma il sistema a pressione, anche questa volta il tubo DN15 è adatto alla velocità del liquido di raffreddamento:

Andando in questo modo, calcoliamo tutte le sezioni e applichiamo tutti i dati al nostro diagramma assonometrico:

Calcolo del numero di sezioni di dispositivi di riscaldamento

L'impianto di riscaldamento non sarà efficace se non viene calcolato il numero ottimale di sezioni del radiatore.Un calcolo errato porterà al fatto che le stanze saranno riscaldate in modo non uniforme, la caldaia funzionerà al limite delle sue capacità o, al contrario, sprecando combustibile "inattivo".

Alcuni proprietari di case credono che più batterie, meglio è. Tuttavia, questo allunga il percorso del liquido di raffreddamento, che si raffredda gradualmente, il che significa che gli ultimi ambienti dell'impianto corrono il rischio di rimanere senza calore. La circolazione forzata del liquido di raffreddamento, in parte, risolve questo problema. Ma non bisogna perdere di vista la potenza della caldaia, che potrebbe semplicemente “non tirare” l'impianto.

Per calcolare il numero di sezioni, sono necessari i seguenti valori:

• la zona del locale riscaldato (più quello attiguo, dove non sono presenti termosifoni);
• potenza di un radiatore (indicata nella specifica tecnica);

tenere conto che per 1 mq. m

lo spazio abitativo richiederà 100 W di potenza per la Russia centrale (secondo i requisiti di SNiP).

L'area della stanza viene moltiplicata per 100 e l'importo risultante viene diviso per i parametri di potenza del radiatore installato.

Un esempio per una stanza di 25 mq. metri e potenza radiatore 120 W: (20x100) / 185 = 10,8 = 11

Questa è la formula più semplice, con un'altezza delle stanze non standard o la loro configurazione complessa, vengono utilizzati altri valori.

Come calcolare correttamente il riscaldamento in una casa privata se la potenza del radiatore è sconosciuta per qualche motivo? Per impostazione predefinita, viene utilizzata la potenza statica media di 200 watt. Puoi prendere i valori medi di alcuni tipi di radiatori. Per il bimetallico, questa cifra è 185 W, per l'alluminio - 190 W. Per la ghisa, il valore è molto più basso: 120 watt.

Se il calcolo viene eseguito per stanze d'angolo, il risultato può essere tranquillamente moltiplicato per un fattore di 1,2.

Passi di calcolo

È necessario calcolare i parametri di riscaldamento di una casa in più fasi:

• calcolo della perdita di calore in casa;
• selezione del regime di temperatura;
• selezione di radiatori di riscaldamento per potenza;
• calcolo idraulico dell'impianto;
• selezione caldaia.

La tabella ti aiuterà a capire che tipo di potenza del radiatore ti serve per la tua stanza.

Calcolo della dispersione termica

La parte termotecnica del calcolo viene eseguita sulla base dei seguenti dati iniziali:

• conducibilità termica specifica di tutti i materiali utilizzati nella costruzione di una casa privata;
• dimensioni geometriche di tutti gli elementi dell'edificio.

Il carico termico sull'impianto di riscaldamento in questo caso è determinato dalla formula:
Mk \u003d 1,2 x Tp, dove

Tp - dispersione termica totale dell'edificio;

Mk - potenza della caldaia;

1,2 - fattore di sicurezza (20%).

Per i singoli edifici, il riscaldamento può essere calcolato utilizzando un metodo semplificato: la superficie totale dei locali (compresi corridoi e altri locali non residenziali) viene moltiplicata per la potenza climatica specifica e il prodotto risultante viene diviso per 10.

Il valore della potenza climatica specifica dipende dal cantiere ed è pari a:

• per le regioni centrali della Russia - 1,2 - 1,5 kW;
• per il sud del paese - 0,7 - 0,9 kW;
• per il nord - 1,5 - 2,0 kW.

Una tecnica semplificata consente di calcolare il riscaldamento senza ricorrere al costoso aiuto delle organizzazioni di progettazione.

Condizioni di temperatura e scelta dei radiatori

La modalità è determinata in base alla temperatura del liquido di raffreddamento (il più delle volte è acqua) all'uscita della caldaia di riscaldamento, all'acqua restituita alla caldaia e alla temperatura dell'aria all'interno dei locali.

La modalità ottimale, secondo gli standard europei, è il rapporto 75/65/20.

Per selezionare i radiatori di riscaldamento prima dell'installazione, è necessario prima calcolare il volume di ogni stanza. Per ogni regione del nostro Paese è stata stabilita la quantità di energia termica richiesta per metro cubo di spazio. Ad esempio, per la parte europea del paese, questa cifra è di 40 watt.

Per determinare la quantità di calore per una determinata stanza, è necessario moltiplicare il suo valore specifico per la capacità cubica e aumentare il risultato del 20% (moltiplicare per 1,2). Sulla base della cifra ottenuta, viene calcolato il numero richiesto di riscaldatori. Il produttore indica la loro potenza.

Ad esempio, ciascuna aletta di un radiatore standard in alluminio ha una potenza di 150 W (a una temperatura del liquido di raffreddamento di 70°C). Per determinare il numero richiesto di radiatori, è necessario dividere l'energia termica richiesta per la potenza di un elemento riscaldante.

Calcolo idraulico

Per il calcolo idraulico ci sono programmi speciali.

Una delle fasi costose della costruzione è l'installazione del gasdotto. È necessario un calcolo idraulico dell'impianto di riscaldamento di una casa privata per determinare i diametri dei tubi, il volume del vaso di espansione e la corretta selezione della pompa di circolazione. Il risultato del calcolo idraulico sono i seguenti parametri:

• Consumo di vettore di calore nel suo complesso;
• Perdita di pressione del vettore di calore nel sistema;
• Perdita di pressione dalla pompa (caldaia) a ciascun riscaldatore.

Come determinare la portata del liquido di raffreddamento? Per fare ciò, è necessario moltiplicare la sua capacità termica specifica (per l'acqua, questa cifra è 4,19 kJ / kg * gradi C) e la differenza di temperatura in uscita e in ingresso, quindi dividere la potenza totale dell'impianto di riscaldamento per il risultato.

Il diametro del tubo viene selezionato in base alla seguente condizione: la velocità dell'acqua nella tubazione non deve superare 1,5 m/s. In caso contrario, il sistema emetterà rumore. Ma c'è anche un limite di velocità inferiore - 0,25 m / s. L'installazione della condotta richiede la valutazione di questi parametri.

Se questa condizione viene trascurata, potrebbe verificarsi l'aerazione dei tubi. Con sezioni opportunamente selezionate, per il funzionamento dell'impianto di riscaldamento è sufficiente una pompa di circolazione incorporata nella caldaia.

La perdita di carico per ciascuna sezione è calcolata come il prodotto della perdita per attrito specifica (specificata dal produttore del tubo) e la lunghezza della sezione della tubazione. Nelle specifiche di fabbrica sono indicati anche per ogni raccordo.

Selezione della caldaia e alcuni aspetti economici

La caldaia viene selezionata in base al grado di disponibilità di un particolare tipo di combustibile. Se viene fornito gas alla casa, non ha senso acquistare combustibili solidi o elettrici. Se è necessaria l'organizzazione della fornitura di acqua calda, la caldaia non viene scelta in base alla potenza di riscaldamento: in questi casi viene scelta l'installazione di dispositivi a due circuiti con una potenza di almeno 23 kW. Con una produttività inferiore, forniranno un solo punto di presa d'acqua.

Selezione e installazione di dispositivi di riscaldamento

Il calore viene trasferito dalla caldaia ai locali per mezzo di dispositivi di riscaldamento. Si dividono in:

• emettitori di infrarossi;
• radiazioni convettive (tutti i tipi di radiatori);
• convettivo (a coste).

Gli emettitori di infrarossi sono meno comuni, ma sono considerati più efficienti, poiché non riscaldano l'aria, ma oggetti che si trovano nell'area dell'emettitore. Per uso domestico, sono noti riscaldatori a infrarossi portatili che convertono la corrente elettrica in radiazione infrarossa.

I dispositivi degli ultimi due punti sono i più utilizzati grazie alle loro ottime qualità di consumo.

Per calcolare il numero richiesto di sezioni del riscaldatore, è necessario conoscere la quantità di trasferimento di calore da ciascuna sezione.

Sono necessari circa 100 W di potenza per 1 m². Ad esempio, se la potenza di una sezione del radiatore è di 170 W, un radiatore di 10 sezioni (1,7 kW) può riscaldare un'area della stanza di 17 m². Allo stesso tempo, si presume che l'altezza del soffitto di default non sia superiore a 2,7 m.

Posizionando il radiatore in una nicchia profonda sotto il davanzale della finestra, si riduce il trasferimento di calore in media del 10%. Se posizionato sopra una scatola decorativa, la perdita di calore raggiunge il 15-20%.

Aderendo a semplici regole, puoi aumentare l'efficienza di trasferimento del calore dei radiatori per riscaldamento:

• per la massima neutralizzazione dei flussi d'aria fredda con aria calda, i radiatori sono installati rigorosamente sotto le finestre, mantenendo una distanza tra loro di almeno 5 cm.
• Il centro della finestra e il radiatore devono coincidere o deviare di non più di 2 cm;
• le batterie in ogni stanza sono poste allo stesso livello orizzontalmente;
• la distanza tra il radiatore e il pavimento deve essere di almeno 6 cm;
• tra la superficie posteriore del riscaldatore e la parete deve essere di almeno 2-5 cm.

La scelta delle caldaie per il riscaldamento di una casa privata

I riscaldatori utilizzati dallo schema dell'impianto di riscaldamento domestico possono essere dei seguenti tipi:

• A coste o convettive;
• Radiativo-convettivo;
• Radiazione. I riscaldatori a radiazione sono usati raramente per organizzare un sistema di riscaldamento in una casa privata.

Le moderne caldaie hanno le caratteristiche mostrate nella tabella seguente:

Quando il riscaldamento è calcolato in una casa di legno, questa tabella può aiutarti in una certa misura. Quando si installano dispositivi di riscaldamento, è necessario rispettare alcuni requisiti:

• La distanza tra il riscaldatore e il pavimento deve essere di almeno 60 mm. Grazie a questa distanza, lo schema di riscaldamento domestico ti consentirà di pulire in un luogo difficile da raggiungere.
• La distanza dal dispositivo di riscaldamento al davanzale della finestra deve essere di almeno 50 mm, in modo che il radiatore possa essere rimosso senza problemi se succede qualcosa.
• Le alette degli apparecchi di riscaldamento devono essere in posizione verticale.
• È preferibile montare riscaldatori sotto le finestre o vicino alle finestre.
• Il centro del riscaldatore deve corrispondere al centro della finestra.

Se ci sono più riscaldatori nella stessa stanza, devono essere posizionati sullo stesso livello.

Determinazione delle perdite di carico nelle tubazioni

La resistenza alla perdita di carico nel circuito attraverso il quale circola il liquido di raffreddamento viene determinata come valore totale per tutti i singoli componenti. Questi ultimi includono:

• perdite nel circuito primario, denominate ∆Plk;
• costi locali del vettore di calore (∆Plm);
• perdite di carico in zone speciali, denominate “generatori di calore” con la denominazione ∆Ptg;
• perdite all'interno del sistema di scambio termico integrato ∆Pto.

Sommando questi valori si ottiene l'indicatore desiderato, che caratterizza la resistenza idraulica totale del sistema ∆Pco.

Oltre a questo metodo generalizzato, esistono altri modi per determinare la perdita di carico nei tubi in polipropilene. Uno di questi si basa sul confronto di due indicatori legati all'inizio e alla fine della pipeline. In questo caso la perdita di carico può essere calcolata semplicemente sottraendo i suoi valori iniziali e finali, determinati da due manometri.

Un'altra opzione per calcolare l'indicatore desiderato si basa sull'uso di una formula più complessa che tiene conto di tutti i fattori che influenzano le caratteristiche del flusso di calore. Il rapporto di seguito riportato tiene conto, in primo luogo, perdita di carico del fluido a causa della lunghezza della condotta.

• h è la perdita di carico del liquido, misurata in metri nel caso in esame.
• λ è il coefficiente di resistenza idraulica (o attrito), determinato con altri metodi di calcolo.
• L è la lunghezza totale della condotta servita, misurata in metri lineari.
• D è la dimensione interna del tubo, che determina il volume del flusso di refrigerante.
• V è la portata del fluido, misurata in unità standard (metri al secondo).
• Il simbolo g è l'accelerazione di caduta libera, che è 9,81 m/s2.

Di grande interesse sono le perdite causate dall'alto coefficiente di attrito idraulico. Dipende dalla rugosità delle superfici interne dei tubi. I rapporti utilizzati in questo caso sono validi solo per grezzi tubolari di forma rotonda standard. La formula finale per trovarli è simile alla seguente:

• V - la velocità di movimento delle masse d'acqua, misurata in metri/secondo.
• D - diametro interno, che determina lo spazio libero per il movimento del liquido di raffreddamento.
• Il coefficiente al denominatore indica la viscosità cinematica del liquido.

Quest'ultimo indicatore si riferisce a valori costanti e si trova secondo apposite tabelle pubblicate in grandi quantità su Internet.