Come calcolare tu stesso l'impianto di riscaldamento di una casa privata

Calcolo idraulico dell'approvvigionamento idrico

Naturalmente, il "quadro" del calcolo del calore per il riscaldamento non può essere completo senza calcolare caratteristiche come il volume e la velocità del liquido di raffreddamento. Nella maggior parte dei casi, il liquido di raffreddamento è acqua ordinaria allo stato di aggregazione liquida o gassosa.

Si consiglia di calcolare il volume effettivo del liquido di raffreddamento sommando tutte le cavità dell'impianto di riscaldamento. Quando si utilizza una caldaia a circuito singolo, questa è l'opzione migliore. Quando si utilizzano caldaie a doppio circuito nell'impianto di riscaldamento, è necessario tenere conto del consumo di acqua calda per scopi igienici e altri usi domestici

Il calcolo della volumetria di acqua riscaldata da una caldaia a doppio circuito per fornire acqua calda ai residenti e riscaldare il liquido di raffreddamento viene effettuato sommando il volume interno del circuito di riscaldamento e il fabbisogno effettivo delle utenze in acqua riscaldata.

Il volume di acqua calda nell'impianto di riscaldamento è calcolato dalla formula:

W=k*P, dove

• W è il volume del vettore di calore;
• P è la potenza della caldaia di riscaldamento;
• k è il fattore di potenza (il numero di litri per unità di potenza è 13,5, l'intervallo è 10-15 litri).

Di conseguenza, la formula finale si presenta così:

L=13,5*P

La velocità del liquido di raffreddamento è la valutazione dinamica finale dell'impianto di riscaldamento, che caratterizza la velocità di circolazione del fluido nell'impianto.

Questo valore aiuta a valutare il tipo e il diametro della tubazione:

V=(0,86*P*μ)/∆T, dove

• P - potenza della caldaia;
• μ – efficienza caldaia;
• ∆T è la differenza di temperatura tra l'acqua di mandata e l'acqua di ritorno.

Utilizzando i metodi di calcolo idraulico sopra indicati, sarà possibile ottenere parametri reali che sono la "fondazione" del futuro sistema di riscaldamento.

Determinazione della potenza della caldaia

Per mantenere la differenza di temperatura tra l'ambiente e la temperatura interna della casa è necessario un impianto di riscaldamento autonomo che mantenga la temperatura desiderata in ogni ambiente di una casa privata.

La base dell'impianto di riscaldamento sono diversi tipi di caldaie: a combustibile liquido o solido, elettriche oa gas.

La caldaia è il nodo centrale dell'impianto di riscaldamento che genera calore. La caratteristica principale della caldaia è la sua potenza, ovvero il tasso di conversione della quantità di calore per unità di tempo.

Dopo aver calcolato il carico termico per il riscaldamento, otteniamo la potenza nominale richiesta della caldaia.

Per un normale multilocale, la potenza della caldaia è calcolata per area e potenza specifica:

R_caldaia=(S_locali*R_specifico)/10, dove

• S_locali- la superficie totale della stanza riscaldata;
• R_specifico– potenza specifica relativa alle condizioni climatiche.

Ma questa formula non tiene conto delle dispersioni di calore, che sono sufficienti in una casa privata.

Esiste un altro rapporto che tiene conto di questo parametro:

R_caldaia=(D_perdite*S)/100, dove

• R_caldaia– potenza caldaia;
• Q_perdite- perdita di calore;
• S - zona riscaldata.

La potenza nominale della caldaia deve essere aumentata. La riserva è necessaria se si prevede di utilizzare la caldaia per il riscaldamento dell'acqua del bagno e della cucina.

Nella maggior parte dei sistemi di riscaldamento delle case private, si consiglia di utilizzare un vaso di espansione, in cui verrà immagazzinata la fornitura di liquido di raffreddamento. Ogni casa privata ha bisogno di acqua calda

Per prevedere una riserva di potenza della caldaia è necessario sommare all'ultima formula il fattore di sicurezza K:

R_caldaia=(D_perdite*S*K)/100, dove

K - sarà pari a 1,25, ovvero la potenza di progetto della caldaia aumenterà del 25%.

Pertanto, la potenza della caldaia consente di mantenere la temperatura dell'aria standard negli ambienti dell'edificio, nonché di avere un volume iniziale e aggiuntivo di acqua calda in casa.

Calcolo della potenza termica dell'impianto di riscaldamento

La potenza termica dell'impianto di riscaldamento è la quantità di calore che deve essere generata in casa per una vita confortevole durante la stagione fredda.

Calcolo termico della casa

Esiste una relazione tra la superficie totale di riscaldamento e la potenza della caldaia. Allo stesso tempo, la potenza della caldaia deve essere maggiore o uguale alla potenza di tutti i dispositivi di riscaldamento (radiatori).Il calcolo termotecnico standard per i locali residenziali è il seguente: 100 W di potenza per 1 m² di superficie riscaldata più il 15 - 20% della riserva.

Il calcolo del numero e della potenza dei dispositivi di riscaldamento (radiatori) deve essere effettuato individualmente per ogni stanza. Ogni radiatore ha una certa potenza termica. Nei radiatori sezionali, la potenza totale è la somma della potenza di tutte le sezioni utilizzate.

Negli impianti di riscaldamento semplici sono sufficienti i metodi sopra indicati per il calcolo della potenza. L'eccezione sono gli edifici con architettura non standard che hanno ampie superfici vetrate, soffitti alti e altre fonti di dispersione termica aggiuntiva. In questo caso, sarà necessaria un'analisi e un calcolo più dettagliati utilizzando i fattori moltiplicatori.

Calcolo termotecnico tenendo conto delle dispersioni di calore della casa

Il calcolo delle dispersioni di calore in casa deve essere effettuato separatamente per ogni stanza, tenendo conto di finestre, porte e pareti esterne.

Più in dettaglio, per i dati di dispersione termica vengono utilizzati i seguenti dati:

• Spessore e materiale di pareti, rivestimenti.
• Struttura e materiale del tetto.
• Tipo e materiale di fondazione.
• Tipo di smaltatura.
• Tipo di massetto.

Per determinare la potenza minima richiesta dell'impianto di riscaldamento, tenendo conto delle perdite di calore, è possibile utilizzare la seguente formula:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, dove:

Qt è il carico termico della stanza.

V è il volume della stanza riscaldata (larghezza × lunghezza × altezza), m³.

ΔT è la differenza tra la temperatura dell'aria esterna e la temperatura interna richiesta, °C.

K è il coefficiente di dispersione termica dell'edificio.

860 - conversione del coefficiente in kWh.

Il coefficiente di dispersione termica dell'edificio K dipende dal tipo di costruzione e dall'isolamento del locale:

La differenza tra la temperatura dell'aria esterna e la temperatura interna richiesta ΔT è determinata in base alle condizioni meteorologiche specifiche e al livello di comfort richiesto nell'abitazione. Ad esempio, se la temperatura esterna è di -20 °C e all'interno sono previsti +20 °C, allora ΔT = 40 °C.

Calcolo della perdita di calore in casa

Questi dati saranno necessari per determinare separatamente la potenza richiesta dell'impianto di riscaldamento, ovvero la caldaia, e la potenza termica di ciascun radiatore. Per fare ciò, puoi utilizzare il nostro calcolatore di perdita di calore online. Devono essere calcolati per ogni stanza della casa che ha un muro esterno.

Visita medica. La dispersione termica calcolata di ogni stanza viene divisa per la sua quadratura e si ottiene la dispersione termica specifica in W/mq. Di solito vanno da 50 a 150 W/sq. M. Se le tue cifre sono molto diverse da quelle fornite, forse è stato commesso un errore. Le dispersioni termiche delle stanze del piano superiore sono le maggiori, seguite dalle dispersioni termiche del primo piano e le minime sono nelle stanze dei piani intermedi.

Panoramica dei programmi per i calcoli idraulici

In sostanza, qualsiasi calcolo idraulico dei sistemi di riscaldamento dell'acqua è considerato un compito ingegneristico difficile. Per risolverlo, sono stati sviluppati numerosi pacchetti software che facilitano l'implementazione di tale procedura.

Puoi provare a eseguire un calcolo idraulico dell'impianto di riscaldamento nella shell di Excel, utilizzando formule già pronte. Tuttavia, possono verificarsi i seguenti problemi:

• Grande errore. In molti casi, gli schemi a uno o due tubi vengono presi come esempio di calcolo idraulico per gli impianti di riscaldamento. Trovare gli stessi calcoli per il collezionista è problematico;
• Per tenere correttamente conto della resistenza in termini di idraulica della condotta, sono necessari dati di riferimento, che non sono disponibili nel modulo. Devono essere cercati e inseriti in aggiunta.

Oventrop CO

Il programma più semplice e chiaro per il calcolo idraulico della rete termica. Un'interfaccia intuitiva e impostazioni flessibili possono aiutarti a gestire rapidamente i momenti invisibili dell'immissione dei dati. Durante la prima installazione del complesso possono verificarsi piccoli problemi. Dovrai inserire tutti i parametri del sistema, partendo dal materiale del tubo stesso e finendo con il posizionamento degli elementi riscaldanti.

Si distingue per la flessibilità delle impostazioni, la capacità di effettuare il più semplice calcolo idraulico della fornitura di calore sia per una nuova rete di riscaldamento che per l'adeguamento di una vecchia. Si distingue dai sostituti con una buona interfaccia grafica.

Installa-Therm HCR

Il pacchetto software è calcolato per la resistenza professionale in termini di idraulica dell'impianto di riscaldamento. La versione gratuita ha molte controindicazioni. L'ambito di utilizzo è la progettazione della fornitura di calore in grandi edifici pubblici e industriali.

In condizioni pratiche, per la fornitura di calore autonomo di appartamenti e case private, il calcolo idraulico non viene sempre eseguito. Tuttavia, ciò può portare a un deterioramento del funzionamento dell'impianto di riscaldamento e a una rapida rottura dei suoi componenti: riscaldatori, tubi e una caldaia. Per evitare ciò, è necessario calcolare per tempo i parametri dell'impianto e confrontarli con quelli effettivi per la successiva ottimizzazione del funzionamento della fornitura di calore.

HERZ CO

Si caratterizza per la flessibilità delle impostazioni, la possibilità di effettuare un calcolo idraulico semplificato del riscaldamento sia per un nuovo sistema di alimentazione del calore che per l'adeguamento di uno vecchio. Differisce dagli analoghi in una comoda interfaccia grafica.

Caratteristiche della selezione di una pompa di circolazione

La pompa viene scelta secondo due criteri:

1. La quantità di liquido pompato, espressa in metri cubi all'ora (m³/h).
2. Prevalenza espressa in metri (m).

Con la pressione, tutto è più o meno chiaro: questa è l'altezza a cui deve essere sollevato il liquido e viene misurata dal punto più basso a quello più alto o alla pompa successiva, se il progetto ne prevede più di una.

Volume del vaso di espansione

Tutti sanno che un liquido tende ad aumentare di volume quando riscaldato. In modo che l'impianto di riscaldamento non assomigli a una bomba e non scorra affatto cuciture, c'è un vaso di espansione in cui viene raccolta l'acqua spostata dal sistema.

Quale volume dovrebbe essere acquistato o realizzato un serbatoio?

È semplice, conoscendo le caratteristiche fisiche dell'acqua.

Il volume calcolato del liquido di raffreddamento nel sistema viene moltiplicato per 0,08. Ad esempio, per un liquido di raffreddamento di 100 litri, il vaso di espansione avrà un volume di 8 litri.

Parliamo della quantità di fluido pompato in modo più dettagliato.

Il consumo di acqua nell'impianto di riscaldamento è calcolato secondo la formula:

G = Q / (c * (t2 - t1)), dove:

• G - consumo di acqua nell'impianto di riscaldamento, kg / s;
• Q è la quantità di calore che compensa la perdita di calore, W;
• c - capacità termica specifica dell'acqua, questo valore è noto e pari a 4200 J/kg * ᵒС (si noti che qualsiasi altro vettore di calore ha prestazioni peggiori rispetto all'acqua);
• t2 è la temperatura del liquido di raffreddamento che entra nel sistema, ᵒС;
• t1 è la temperatura del liquido di raffreddamento all'uscita del sistema, ᵒС;

Raccomandazione! Per un soggiorno confortevole, il delta di temperatura del vettore di calore all'ingresso dovrebbe essere di 7-15 gradi. La temperatura del pavimento nel sistema "pavimento caldo" non deve essere superiore a 29ᵒ C. Pertanto, dovrai capire da solo quale tipo di riscaldamento verrà installato in casa: ci saranno batterie, un "pavimento caldo" o una combinazione di più tipi.

Il risultato di questa formula darà la portata del refrigerante al secondo di tempo per ricostituire le perdite di calore, quindi questo indicatore viene convertito in ore.

Consiglio! Molto probabilmente, la temperatura durante il funzionamento varierà a seconda delle circostanze e della stagione, quindi è meglio aggiungere immediatamente il 30% della riserva a questo indicatore.

Considerare l'indicatore della quantità stimata di calore necessaria per compensare le perdite di calore.

Forse questo è il criterio più complesso e importante che richiede conoscenze ingegneristiche, che devono essere affrontate in modo responsabile.

Se si tratta di una casa privata, l'indicatore può variare da 10-15 W/m² (tali indicatori sono tipici delle "case passive") a 200 W/m² o più (se si tratta di un muro sottile senza isolamento o insufficiente) .

In pratica, le organizzazioni edili e commerciali prendono come base l'indicatore di perdita di calore - 100 W / m².

Raccomandazione: calcola questo indicatore per una particolare casa in cui verrà installato o ricostruito un sistema di riscaldamento. Per fare ciò, vengono utilizzati i calcolatori di perdita di calore, mentre le perdite per pareti, tetti, finestre e pavimenti vengono calcolate separatamente. Questi dati permetteranno di scoprire quanto calore è fisicamente ceduto dalla casa all'ambiente in una determinata regione con i propri regimi climatici.

Moltiplichiamo la cifra di perdita calcolata per l'area della casa e quindi la sostituiamo nella formula del consumo di acqua.

Ora dovresti affrontare una domanda come il consumo di acqua nell'impianto di riscaldamento di un condominio.

Calcolo della dispersione termica e della caldaia per il riscaldamento domestico online

Con l'aiuto del nostro calcolatore per il calcolo del riscaldamento per una casa privata, puoi facilmente scoprire la potenza della caldaia necessaria per riscaldare il tuo accogliente "nido".

Come ricorderete, per calcolare il tasso di dispersione del calore, è necessario conoscere diversi valori dei componenti principali della casa, che insieme rappresentano oltre il 90% delle perdite totali. Per tua comodità, abbiamo aggiunto al calcolatore solo quei campi che puoi compilare senza particolari conoscenze:

• vetri;
• isolamento termico;
• il rapporto tra l'area delle finestre e il pavimento;
• temperatura esterna;
• il numero di pareti che si affacciano verso l'esterno;
• quale stanza è al di sopra di quella calcolata;
• altezza della stanza;
• zona della stanza.

Dopo aver ottenuto il valore della perdita di calore della casa, viene preso un fattore di correzione di 1,2 per calcolare la potenza della caldaia richiesta.

Come lavorare sulla calcolatrice

Ricordare che maggiore è lo spessore della vetrata e migliore è l'isolamento termico, minore sarà la potenza termica richiesta.

Per ottenere risultati, è necessario rispondere alle seguenti domande:

1. Scegliere uno dei tipi di vetri proposti (tripli o doppi vetri, doppi vetri convenzionali).
2. Come sono isolate le vostre pareti? Isolamento solido e spesso da un paio di strati di lana minerale, schiuma di polistirene, EPPS per il nord e la Siberia. Forse vivi nella Russia centrale e uno strato di isolamento è sufficiente per te. Oppure sei uno di quelli che costruisce una casa nelle regioni meridionali e un doppio mattone forato gli va bene.
3. Qual è il tuo rapporto tra la superficie della finestra e il pavimento, in %. Se non si conosce questo valore, viene calcolato in modo molto semplice: dividere la superficie del pavimento per l'area della finestra e moltiplicare per 100%.
4. Inserisci la temperatura minima invernale per un paio di stagioni e arrotonda per eccesso. Non utilizzare la temperatura media per gli inverni, altrimenti rischi di avere una caldaia più piccola e la casa non sarà riscaldata a sufficienza.
5. Calcoliamo per tutta la casa o solo per una parete?
6. Cosa c'è sopra la nostra stanza. Se hai una casa a un piano, seleziona il tipo di mansarda (freddo o caldo), se al secondo piano, quindi una stanza riscaldata.
7. L'altezza dei soffitti e l'area della stanza sono necessarie per calcolare il volume dell'appartamento, che a sua volta è la base per tutti i calcoli.

Esempio di calcolo:

• casa a un piano nella regione di Kaliningrad;
• lunghezza parete 15 e 10 m, coibentata con uno strato di lana minerale;
• altezza del soffitto 3 m;
• 6 finestre di 5 mq da una finestra con vetrocamera;
• la temperatura minima degli ultimi 10 anni è di 26 gradi;
• calcoliamo per tutte e 4 le pareti;
• dall'alto una calda soffitta riscaldata;

L'area della nostra casa è di 150 m2 e l'area delle finestre è di 30 m2. 30/150*100=20% rapporto finestra/pavimento.

Sappiamo tutto il resto, selezioniamo i campi appropriati nel calcolatore e otteniamo che la nostra casa perderà 26,79 kW di calore.

26,79 * 1,2 \u003d 32,15 kW - la capacità di riscaldamento richiesta della caldaia.

Classificazione degli impianti di riscaldamento di una casa privata

Innanzitutto, i sistemi di riscaldamento si differenziano per il tipo di liquido di raffreddamento e sono:

• l'acqua, la più comune e pratica;
• aria, di cui una variante è un sistema a fuoco aperto (cioè un classico caminetto);
• elettrico, il più comodo da usare.

A loro volta, gli impianti di riscaldamento dell'acqua in una casa privata sono classificati in base al tipo di cablaggio e sono monotubo, collettore e bitubo. Inoltre, per loro esiste anche una classificazione in base al vettore energetico richiesto per il funzionamento del dispositivo di riscaldamento (gas, combustibile solido o liquido, elettricità) e in base al numero di circuiti (1 o 2). Questi sistemi sono suddivisi anche per materiale del tubo (rame, acciaio, polimeri).

Selezione dell'elemento riscaldante

Le caldaie sono suddivise condizionatamente in diversi gruppi a seconda del tipo di combustibile utilizzato:

• elettrico;
• carburante liquido;
• gas;
• combustibile solido;
• combinato.

Tra tutti i modelli proposti, i più diffusi sono i dispositivi funzionanti a gas. È questo tipo di carburante che è relativamente redditizio e conveniente. Inoltre, apparecchiature di questo tipo non richiedono conoscenze e abilità speciali per la loro manutenzione e l'efficienza di tali unità è piuttosto elevata, cosa che altre unità identiche nella funzionalità non possono vantare. Ma allo stesso tempo, le caldaie a gas sono appropriate solo se la tua casa è collegata a una rete del gas centralizzata.

Determinazione della potenza della caldaia

Prima di calcolare il riscaldamento, è necessario determinare la portata del riscaldatore, poiché l'efficienza dell'impianto termico dipende da questo indicatore. Quindi, un'unità per impieghi gravosi consumerà molte risorse di carburante, mentre un'unità a bassa potenza non sarà in grado di fornire completamente il riscaldamento degli ambienti di alta qualità. È per questo motivo che il calcolo dell'impianto di riscaldamento è un processo importante e responsabile.

Non puoi entrare in formule complesse per calcolare le prestazioni della caldaia, ma semplicemente utilizzare la tabella seguente. Indica l'area della struttura riscaldata e la potenza del riscaldatore, che può creare condizioni di temperatura completa per viverci.

Infine

Come si può notare, il calcolo della potenza termica si riduce al calcolo del valore totale dei quattro elementi di cui sopra.

Non tutti possono determinare la capacità richiesta del fluido di lavoro nel sistema con precisione matematica. Pertanto, non volendo eseguire il calcolo, alcuni utenti agiscono come segue. Per cominciare, il sistema viene riempito di circa il 90%, dopodiché viene verificata la prestazione. Quindi spurgare l'aria accumulata e continuare a riempire.

Durante il funzionamento dell'impianto di riscaldamento, si verifica una diminuzione naturale del livello del liquido di raffreddamento a causa dei processi di convezione. In questo caso, c'è una perdita di potenza e produttività della caldaia. Ciò implica la necessità di un serbatoio di riserva con un fluido di lavoro, da cui sarà possibile monitorare la perdita di liquido di raffreddamento e, se necessario, rabboccarlo.