Главная  › Каталог инженерных расчетов

Укрупненный расчет системы водяного отопления

Рассмотрим принцип действия и расчет водяного отопления на  достаточно абстрактном и простом примере. Идеализированные примеры позволяют не отвлекаться на громоздкие, но, по сути, элементарные вычисления, сосредоточить все внимание на главных принципиально важных вещах.

Условия задачи:

Имеется строение( вагончик, гараж, помещение, здание, корпус, …) в виде параллелепипеда длиной l, шириной b и высотой h заполнен воздухом, температура которого tвн (внутренняя расчетная температура). Стенки имеют толщину δ и все сделаны из одного материала, имеющего коэффициент теплопроводности λ.

Со всех шести сторон строение окружает воздушная среда с температурой tн (наружная температура).

Слово «среда» в данном случае имеет следующий смысл: масса воздуха в строении и размеры строения настолько малы по сравнению с массой и размерами окружающей воздушной среды, что любые изменения внутренней температуры воздуха tвн никак не могут повлиять на изменение температуры воздуха снаружи tн.

Учитывается и показатель нелинейности теплоотдачи приборов системы отопления n.

Требуется:

1. Найти расчетные теплопотери строения и соответствующую им расчетную мощность системы водяного отопления Nр.

2. При заданных расчетных температурах теплоносителя tпод и tобр определить его расчетный расход через систему Gр.

3. Рассчитать теплопотери строения и соответствующую им мощность водяной системы отопления N  для температур наружного воздуха tн, отличных от расчетной температуры tнр.

4. Рассчитать температуры теплоносителя – воды – на "подаче" tпод и в "обратке" tобр, которые обеспечат поддержание внутри строения неизменной расчетной температуры воздуха tвн, при неизменном расчетном расходе Gр для различных температур наружного воздуха tн.

Рис. 1. Условная схема водяного отопления

При разности температур воздуха внутри строения и снаружи начинается теплообмен, который включает в себя три этапа: передачу тепла от внутреннего воздуха  внутренней стенке ограждения (характеризуется коэффициентом α1), передачу тепла через материал стенки (характеризуется коэффициентом λ) и передачу тепла наружному воздуху от внешней стенки ограждения (характеризуется коэффициентом α2).

Рис. 2. Теплопередача через стенку

Термин «расчетная» температура внутреннего или наружного воздуха не означает, что их нужно рассчитывать. Он означает, что эти температуры задаются для расчетов и являются исходными данными для последующих расчетов!

ЗАКАЗАТЬ РАСЧЕТ
Различные приборы, применяемые для систем отопления, – батареи, радиаторы, регистры, конвекторы – имеют различную теплоотдачу при разных схемах подключения и разных температурных режимах. Коэффициент n характеризует нелинейность теплоотдачи каждого конкретного типа прибора и определяется заводом-изготовителем. Чем больше коэффициент n, тем быстрее уменьшается теплоотдача прибора при низкотемпературных режимах и быстрее увеличивается при высокотемпературных режимах отопления!

Рис. 2. Приборы отопления

Для равновесия системы количество тепла, потерянного в  окружающую среду должно быть равно количеству тепла, поступившему от источника теплоснабжения! Поэтому расчетная мощность системы отопления и расчетные потери тепла – это одна и та же величина!

Рис. 3. Температурный график

Примечание:

Я хочу напомнить, что расход воды, определенный для расчетных температур не изменяется и при любых других температурах наружного воздуха! Изменение количества подаваемого тепла производится изменением температуры теплоносителя – воды – на подаче. Этот способ называется качественным регулированием теплоснабжения и является «правильным»! Однако, изменить количество подаваемого тепла можно и изменяя расход теплоносителя в системе. Этот способ называется количественным регулированием и является «не совсем правильным» или «совсем не правильным».

Если система отопления сложная, разветвленная, то, конечно, проще просчитать и отрегулировать гидравлику системы на один постоянный расход! При значительных изменениях расхода во время эксплуатации иногда вообще невозможно сбалансировать систему. Поэтому практику регулировки отопления закрыванием-открыванием задвижек считаю порочной и  могу рекомендовать к использованию лишь в исключительных случаях! (Вы скажите — «У нас у многих вся страна – исключительный случай!», и я буду вынужден согласиться.)

	Готовые насосно-смесительные модули Насосные модули из латуни и нержавеющей стали + блок управления. Все уже собрано! УЗНАТЬ ПОДРОБНЕЕ →

Что показывают температурные графики, изображенные на рисунке выше? Они показывают, например, что при температуре наружного воздуха tн=-20˚С для того, чтобы внутри строения температура воздуха стабильно оставалась равной tвн=+20˚С при неизменном расходе теплоносителя Gр=0,239 т/час последний должен иметь температуру на входе в систему tп=+72,7˚С. В установившемся режиме температура воды на выходе из системы отопления будет равна tо=+58,6˚С.

Стоимость по укрупненным расчетам для вас 5000 рублей.

Строение из примера со всех сторон ограждено однотипным ограждением одной толщины для простоты расчета потерь тепла. В реальных жизненных примерах у объектов, как правило, ограждения имеют сложную геометрию, вырезы под окна, двери и сами сделаны из нескольких слоев различных материалов. К тому же часть ограждающих конструкций может примыкать к другим объектам или земле.

ЗАКАЗАТЬ РАСЧЕТ

Я не упомянул в обзоре ни одного СНиПа или ГОСТа, регламентирующего расчеты в рассмотренной области, хотя они, конечно, есть. Специалисты – теплотехники их знают, для них они «настольные книги». Неспециалисты из жизненного опыта решат, какая расчетная температура наружного воздуха в зимний период является средней для их географического района и какой должна быть расчетная температура воздуха внутри интересующего их объекта.

Здесь вы можете ознакомиться с расценками на расчеты

	Расчет тепловой нагрузки на отопление по укрупненным показателям 5000 рублей. ЗАКАЗАТЬ

	Расчет потребления ГВС по санитарным приборам 1500 рублей.(до 3х приборов за один расчет) ЗАКАЗАТЬ

	Расчет объема расширительного бачка 1500 рублей. ЗАКАЗАТЬ

	Расчет потерь наружной изолированной теплотрассы 2500 рублей. (за один диаметр трубопровода теплотрассы) ЗАКАЗАТЬ

	Расчет потерь внутренней неизолированной теплотрассы 2500 рублей. (до трех участков) ЗАКАЗАТЬ

	Расчет мощности котла 3500 рублей. ЗАКАЗАТЬ

	Расчет потока жидкости для определения типоразмера прибора 3500 рублей. ЗАКАЗАТЬ