Berechnung des Volumens der Heizungsanlage

Berechnung der Heizung eines Privathauses

Die Anordnung von Wohnungen mit einem Heizsystem ist der Hauptbestandteil der Schaffung angenehmer Temperatur-Lebensbedingungen im Haus

Die Verrohrung des Wärmekreislaufs umfasst viele Elemente, daher ist es wichtig, auf jedes von ihnen zu achten. Ebenso wichtig ist es, die Heizung eines Privathauses richtig zu berechnen, von der die Effizienz der thermischen Einheit sowie ihre Wirtschaftlichkeit weitgehend abhängen. Und wie Sie das Heizsystem nach allen Regeln berechnen, erfahren Sie in diesem Artikel

Und wie Sie das Heizsystem nach allen Regeln berechnen, erfahren Sie in diesem Artikel.

Woraus besteht das Heizelement?
Auswahl der Heizelemente
Bestimmung der Kesselleistung
Berechnung der Anzahl und des Volumens der Wärmetauscher
Was bestimmt die Anzahl der Heizkörper
Formel und Rechenbeispiel
Pipeline-Heizsystem
Installation von Heizgeräten

1 Berechnung der Fläche von Heizkörpern in Einrohr-Heizungsanlagen

Oberfläche
Heizgeräte ein
Einrohr-Heizungssysteme
mit Temperatur berechnet
Kühlmittel am Einlass zu jedem Gerät
T_in
, MIT,
die durchströmende Kühlmittelmenge
durch das Gerät g_etc,
kg / h und die Größe der Wärmebelastung
Instrument Q_etc,
Di

Zahlung
Bereich jeder Heizung
in einem bestimmten durchgeführt
Sequenzen:

ein)
Das Berechnungsschema des Risers wird gezeichnet,
der Heizungstyp wird übernommen
und Aufstellungsort, Versorgungsschema
Kühlmittel in das Gerät, Design
Geräteknoten. Auf der Berechnungstabelle
Rohrdurchmesser, thermisch
Gerätelast gleich Wärmeverlust
dieser Raum, Q_etc.,
Di

B)
Die Gesamtwassermenge wird berechnet
kg/h, die durch das Steigrohr zirkulieren, gemäß der Formel:

(4.1)

wo
—
zusätzlich
Wärmefluss, (für diesen Typ
Heizgeräte=
1,02);

—
zusätzlicher Verlustfaktor
Wärme von Heizgeräten an externen
Zäune, genommen gemäß Tabelle 4.1;

Mit
\u003d 4,187 kJ / (kg.оС)
spezifische Massenwärmekapazität von Wasser;

-gesamt
Wärmeverlust in Räumen versorgt
Aufstehen, W.

Tabelle
4.1 - Abrechnungsfaktor für zusätzliche
Wärmeverluste von Heizgeräten
an den Außenzäunen

Name Heizung	Koeffizient Buchhaltung, an der Außenwand, auch darunter Lichtöffnungen
Kühler Gusseisen Sektion	1,02

Hervorgehoben
Durchmesser der Heizungsrohrleitungen
Geräte sind in Tabelle 4.2 dargestellt.

Tabelle
4.2 - Empfohlene Rohrleitungsdurchmesser
Heizungsbaugruppe

Name
Riser-Knoten

Durchmesser
Rohre d_beim,
mm

Steigleitung

Schließen
Seite? ˅

Eyeliner

Bodenerhöhung
mit versetztem Bypass

25/20

Bodenerhöhung
mit axialem Schließteil und Absperrhahn
KRP-Typ

Bodenerhöhung
fließt

—

Dass
gleich

Knoten
Obergeschoss mit unterer Verkabelung
und Kran Typ KRP

Dass
gleich

Thermal-
Belastung Q_st,
W und Gesamtwasser g_st,
kg/h, im Steigrohr umlaufend, reduziert
in Tabelle 4.3.

Zum Beispiel:
Q_st1
bestimmt durch die Summe der Wärmeverluste
in den Räumen 101, 201, 301; Q_st2
- in den Räumen 102, 202, 302.

Tabelle
4.3 - Übersichtstabelle zur Berechnung des Durchflusses
Wasser in Steigleitungen

Nr. st	Q_st, Di	g_st, kg/Std
1
2
3
…
	Q_st	G_st

v
dieses Kursprojekt führen wir durch
geschätzte Berechnung der Heizung
Haushaltsgeräte.

Geschätzt
Außenfläche der Heizung
Gerät, m2,
wird durch die Formel bestimmt:

(4.2)

wo Q_etc
– thermische Belastung des Geräts, W,
Q_etc=Q_pom;

Q_nom
- der Durchschnittswert des Nominalwerts
Wärmestromdichte, W/m2:

—
für Gussheizkörper - q_nom=595,W/m2.

Geschätzt
Anzahl Heizkörperabschnitte pro Raum
(Riser) wird durch die Formel bestimmt:

(4.3)

wo
ein₁
- die Fläche eines Abschnitts des Markenheizkörpers
M140-AO (GOST
8690-75),
m2,a₁
= 0,254 m2;

₃
ist ein Korrekturfaktor, der berücksichtigt
Anzahl der Abschnitte in einem Heizkörper; ₃
=;

₄
ist ein Korrekturfaktor, der berücksichtigt
wie man einen Heizkörper in einem Raum installiert;
₄
= 1.

Tabelle
4.4 - Korrekturfaktorwerte
β₃,
unter Berücksichtigung der Anzahl der Abschnitte in einem
Heizkörper Marke MS 140-AO

Nummer Abschnitte	Vor 15	15-20	21
β₃	1,0	0,98	0,96

Beim
Rundung einer gebrochenen Anzahl von Elementen
Geräte jeglicher Art bis hin zum Ganzen ist erlaubt
reduzieren ihre berechnete Fläche A_etc
nicht mehr als 5 % (0,1 m2).
Ansonsten am nächsten
Heizgerät.

Ergebnisse
Berechnungen der Heizgeräte von jedem
Steigleitung der Warmwasserbereitung
in Tabelle 4.5 zusammengefasst.

Tabelle
4.5 - Die Ergebnisse der Berechnung der Erwärmung
Warmwasserbereitungsgeräte

№ Firmengelände	Q_etc, Di	EIN_etc, m2	, Sektion	, Sektion

Heizgeräte

Wie berechnet man die Heizung in einem Privathaus für einzelne Räume und wählt die geeigneten Heizgeräte für diese Leistung aus?

Die Methode zur Berechnung des Wärmebedarfs für einen separaten Raum ist völlig identisch mit der oben angegebenen.

Für einen Raum von 12 m2 mit zwei Fenstern in dem von uns beschriebenen Haus sieht die Berechnung beispielsweise so aus:

Das Raumvolumen beträgt 12*3,5=42 m3.
Die thermische Grundleistung beträgt 42 * 60 \u003d 2520 Watt.
Zwei Fenster addieren weitere 200. 2520+200=2720.
Durch den Regionalkoeffizienten wird der Wärmebedarf verdoppelt. 2720*2=5440 Watt.

Wie konvertiert man den erhaltenen Wert in die Anzahl der Heizkörperabschnitte? Wie wählt man die Anzahl und Art der Heizkonvektoren aus?

Bei Konvektoren, Plattenheizkörpern etc. geben die Hersteller immer die Heizleistung an. in der Begleitdokumentation.

Leistungstabelle für Konvektoren VarmannMiniKon.

Bei Gliederheizkörpern finden sich die notwendigen Informationen meist auf den Internetseiten von Händlern und Herstellern. An der gleichen Stelle finden Sie in einem Abschnitt häufig einen Rechner zum Umrechnen von Kilowatt.
Wenn Sie schließlich Gliederheizkörper unbekannter Herkunft verwenden, können Sie sich mit ihrer Standardgröße von 500 Millimetern entlang der Brustwarzenachsen auf die folgenden Durchschnittswerte konzentrieren:

Thermische Leistung pro Abschnitt, Watt

In einem autonomen Heizsystem mit seinen moderaten und vorhersagbaren Kühlmittelparametern werden am häufigsten Aluminiumheizkörper verwendet. Ihr günstiger Preis wird sehr angenehm mit einer dezenten Optik und einer hohen Wärmeableitung kombiniert.

In unserem Fall benötigen Aluminiumprofile mit einer Leistung von 200 Watt 5440/200=27 (gerundet).

Es ist keine triviale Aufgabe, so viele Abschnitte in einem Raum zu platzieren.

Wie immer gibt es ein paar Feinheiten.

Bei einem seitlichen Anschluss eines mehrteiligen Heizkörpers ist die Temperatur der letzten Abschnitte viel niedriger als die der ersten; dementsprechend nimmt der Wärmefluss von der Heizung ab. Eine einfache Anleitung hilft bei der Lösung des Problems: Schließen Sie die Heizkörper nach dem Schema „von unten nach unten“ an.
Hersteller geben die Heizleistung bei einem Temperaturunterschied zwischen Kühlmittel und Raum von 70 Grad (z. B. 90 / 20C) an. Wenn es abnimmt, nimmt der Wärmestrom ab.

Ein Sonderfall

Oft werden selbstgebaute Stahlregister als Heizgeräte in Privathaushalten eingesetzt.

Bitte beachten Sie: Sie überzeugen nicht nur durch ihre geringen Kosten, sondern auch durch ihre außergewöhnliche Zugfestigkeit, was beim Anschluss eines Hauses an eine Heizungsleitung sehr nützlich ist. In einem autonomen Heizsystem wird ihre Attraktivität durch ihr unprätentiöses Aussehen und die geringe Wärmeübertragung pro Volumeneinheit des Heizgeräts zunichte gemacht.

Sagen wir einfach - nicht die Spitze der Ästhetik.

Aber: Wie kann man die Wärmeleistung eines Registers bekannter Größe abschätzen?

Für ein einzelnes horizontales Rundrohr wird es durch eine Formel der Form Q = Pi * Dn * L * k * Dt berechnet, in der:

Q ist der Wärmefluss;
Pi - die Zahl "pi", angenommen gleich 3,1415;
Dn ist der Außendurchmesser des Rohrs in Metern;
L ist seine Länge (auch in Metern);
k ist der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient, der gleich 11,63 W / m2 * C ist;
Dt ist das Temperaturdelta, die Differenz zwischen dem Kühlmittel und der Raumluft.

Bei einem horizontalen Register mit mehreren Abschnitten wird die Wärmeübertragung aller Abschnitte außer dem ersten mit 0,9 multipliziert, da sie Wärme an die durch den ersten Abschnitt erwärmte nach oben gerichtete Luftströmung abgeben.

Bei einem Register mit mehreren Abschnitten gibt der untere Abschnitt die meiste Wärme ab.

Berechnen wir die Wärmeübertragung eines vierteiligen Registers mit einem Querschnittsdurchmesser von 159 mm und einer Länge von 2,5 Metern bei einer Kühlmitteltemperatur von 80 C und einer Lufttemperatur im Raum von 18 C.

Die Wärmeübertragung des ersten Abschnitts beträgt 3,1415 * 0,159 * 2,5 * 11,63 * (80-18) = 900 Watt.
Die Heizleistung der restlichen drei Abschnitte beträgt jeweils 900 * 0,9 = 810 Watt.
Die Gesamtwärmeleistung der Heizung beträgt 900+(810*3)=3330 Watt.

Die Wahl des Kühlmittels

Als Arbeitsmedium für Heizungsanlagen wird meist Wasser verwendet. Frostschutzmittel können jedoch eine effektive alternative Lösung sein. Eine solche Flüssigkeit gefriert nicht, wenn die Umgebungstemperatur auf eine für Wasser kritische Marke abfällt. Trotz der offensichtlichen Vorteile ist der Preis für Frostschutzmittel ziemlich hoch. Daher wird es hauptsächlich zum Heizen kleiner Gebäude verwendet.

Das Befüllen von Heizsystemen mit Wasser erfordert die vorherige Vorbereitung eines solchen Kühlmittels. Die Flüssigkeit muss von gelösten Mineralsalzen gefiltert werden. Hierfür können im Handel erhältliche spezialisierte chemische Reagenzien verwendet werden. Außerdem muss dem Wasser in der Heizungsanlage sämtliche Luft entzogen werden. Andernfalls kann die Effizienz der Raumheizung verringert werden.

Berechnung der Wassermenge im Heizsystem mit einem Online-Rechner

Jedes Heizsystem hat eine Reihe von wesentlichen Merkmalen - Nennwärmeleistung, Kraftstoffverbrauch und Kühlmittelmenge. Die Berechnung des Wasservolumens in der Heizungsanlage erfordert einen ganzheitlichen und gewissenhaften Ansatz. So können Sie herausfinden, welcher Kessel, welche Leistung Sie wählen, das Volumen des Ausdehnungsgefäßes und die erforderliche Flüssigkeitsmenge zum Befüllen des Systems bestimmen.

Ein erheblicher Teil der Flüssigkeit befindet sich in Rohrleitungen, die den größten Teil des Wärmeversorgungsschemas einnehmen.

Um das Wasservolumen zu berechnen, müssen Sie daher die Eigenschaften der Rohre kennen, und der wichtigste davon ist der Durchmesser, der die Kapazität der Flüssigkeit in der Leitung bestimmt.

Wenn die Berechnungen falsch durchgeführt werden, arbeitet das System nicht effizient, der Raum wird nicht auf dem richtigen Niveau aufgewärmt. Ein Online-Rechner hilft Ihnen bei der korrekten Berechnung der Volumen für die Heizungsanlage.

Rechner des Flüssigkeitsvolumens im Heizsystem

Das Heizungssystem kann Rohre mit verschiedenen Durchmessern verwenden, insbesondere in Kollektorkreisläufen. Daher wird das Flüssigkeitsvolumen nach folgender Formel berechnet:

Das Wasservolumen im Heizsystem kann auch als Summe seiner Bestandteile berechnet werden:

Zusammenfassend können Sie mit diesen Daten den größten Teil des Volumens der Heizungsanlage berechnen. Neben Rohren gibt es jedoch noch andere Komponenten im Wärmeversorgungssystem. Zur Berechnung des Heizungsvolumens inklusive aller wichtigen Komponenten der Wärmeversorgung nutzen Sie unseren Online-Heizungsvolumenrechner.

Beratung

Eine Berechnung mit einem Taschenrechner ist sehr einfach. In die Tabelle müssen einige Parameter bezüglich des Heizkörpertyps, des Durchmessers und der Länge der Rohre, des Wasservolumens im Kollektor usw. eingetragen werden. Dann müssen Sie auf die Schaltfläche "Berechnen" klicken und das Programm gibt Ihnen das genaue Volumen Ihrer Heizungsanlage an.

Sie können den Rechner mit den obigen Formeln überprüfen.

Ein Beispiel für die Berechnung des Wasservolumens in der Heizungsanlage:

Werte der Volumina verschiedener Komponenten

Das Wasservolumen im Kühler:

Aluminiumheizkörper - 1 Abschnitt - 0,450 Liter
Bimetallheizkörper - 1 Abschnitt - 0,250 Liter
neue gusseiserne Batterie 1 Abschnitt - 1.000 Liter
alte gusseiserne Batterie 1 Abschnitt - 1.700 Liter.

Das Wasservolumen in 1 Laufmeter des Rohrs:

ø15 (G ½") - 0,177 Liter
ø20 (G ¾") - 0,310 Liter
ø25 (G 1,0″) - 0,490 Liter
ø32 (G 1¼") - 0,800 Liter
ø15 (G 1½") - 1.250 Liter
ø15 (G 2,0″) - 1.960 Liter.

Um das gesamte Flüssigkeitsvolumen im Heizsystem zu berechnen, müssen Sie auch das Kühlmittelvolumen im Kessel hinzufügen. Diese Daten sind im Begleitpass des Geräts angegeben oder nehmen ungefähre Parameter an:

Bodenkessel - 40 Liter Wasser;
Wandkessel - 3 Liter Wasser.

Die Wahl des Kessels hängt direkt von der Flüssigkeitsmenge im Heizsystem des Raums ab.

Die wichtigsten Arten von Kühlmitteln

Es gibt vier Hauptarten von Flüssigkeiten, die zum Befüllen von Heizungsanlagen verwendet werden:

Wasser ist das einfachste und kostengünstigste Kühlmittel, das in allen Heizsystemen verwendet werden kann. Zusammen mit Polypropylen-Rohren, die Verdunstung verhindern, wird Wasser zu einem nahezu ewigen Wärmeträger.
Frostschutzmittel - Dieses Kühlmittel kostet mehr als Wasser und wird in Systemen mit unregelmäßig beheizten Räumen verwendet.
Alkoholhaltige Kühlmittel sind eine teure Option zum Befüllen der Heizungsanlage. Ein hochwertiges alkoholhaltiges Liquid enthält ab 60 % Alkohol, ca. 30 % Wasser und ca. 10 % des Volumens sind weitere Zusatzstoffe. Solche Mischungen haben ausgezeichnete Frostschutzeigenschaften, sind aber brennbar.
Öl - als Wärmeträger wird es nur in Spezialkesseln verwendet, aber praktisch nicht in Heizsystemen, da der Betrieb eines solchen Systems sehr teuer ist. Außerdem erwärmt sich das Öl sehr lange (Erwärmen auf mindestens 120 ° C ist erforderlich), was technologisch sehr gefährlich ist, während eine solche Flüssigkeit sehr lange abkühlt und eine hohe Temperatur im Raum aufrechterhält.

Abschließend sollte gesagt werden, dass bei einer Modernisierung des Heizsystems, beim Einbau von Rohren oder Batterien das Gesamtvolumen entsprechend den neuen Eigenschaften aller Elemente des Systems neu berechnet werden muss.

Frostschutzparameter und Arten von Kühlmitteln

Die Basis für die Herstellung von Frostschutzmitteln ist Ethylenglykol oder Propylenglykol. Diese Stoffe sind in reiner Form sehr aggressive Umgebungen, aber zusätzliche Additive machen Frostschutzmittel für den Einsatz in Heizungsanlagen geeignet. Der Grad des Korrosionsschutzes, die Lebensdauer und dementsprechend die Endkosten hängen von den eingebrachten Additiven ab.

Die Hauptaufgabe von Additiven ist der Korrosionsschutz. Mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit wird die Rostschicht zu einem Wärmeisolator. Seine Partikel tragen zum Verstopfen von Kanälen bei, deaktivieren Umwälzpumpen, führen zu Undichtigkeiten und Schäden im Heizsystem.

Darüber hinaus bringt die Verengung des Innendurchmessers der Rohrleitung einen hydrodynamischen Widerstand mit sich, wodurch die Kühlmittelgeschwindigkeit abnimmt und die Energiekosten steigen.

Frostschutzmittel hat einen großen Temperaturbereich (von -70 °C bis +110 °C), aber durch Ändern der Anteile von Wasser und Konzentrat können Sie eine Flüssigkeit mit einem anderen Gefrierpunkt erhalten. Dadurch können Sie den intermittierenden Heizmodus verwenden und die Raumheizung nur bei Bedarf einschalten. Frostschutzmittel werden in der Regel in zwei Arten angeboten: mit einem Gefrierpunkt von nicht mehr als -30 ° C und nicht mehr als -65 ° C.

In industriellen Kälte- und Klimaanlagen sowie in technischen Anlagen ohne besondere Umweltanforderungen werden Frostschutzmittel auf Basis von Ethylenglykol mit Korrosionsschutzzusätzen eingesetzt. Dies liegt an der Toxizität der Lösungen.Für ihre Verwendung sind Ausdehnungsgefäße geschlossener Bauart erforderlich, die Verwendung in Zweikreiskesseln ist nicht zulässig.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergaben sich durch eine Lösung auf Basis von Propylenglykol. Dies ist eine umweltfreundliche und sichere Zusammensetzung, die in der Lebensmittel-, Parfümindustrie und in Wohngebäuden verwendet wird. Überall dort, wo Schadstoffe möglichst nicht in Boden und Grundwasser gelangen können.

Der nächste Typ ist Triethylenglykol, das bei hohen Temperaturen (bis zu 180 ° C) verwendet wird, dessen Parameter jedoch nicht weit verbreitet sind.

Anforderungen an die Wärmeübertragung

Sie müssen sofort verstehen, dass es kein ideales Kühlmittel gibt. Die heute existierenden Kühlmittelarten können ihre Funktion nur in einem bestimmten Temperaturbereich erfüllen. Wenn Sie diesen Bereich überschreiten, können sich die Qualitätseigenschaften des Kühlmittels dramatisch ändern.

Der Wärmeträger zum Heizen muss solche Eigenschaften haben, dass in einer bestimmten Zeiteinheit möglichst viel Wärme übertragen werden kann. Die Viskosität des Kühlmittels bestimmt weitgehend, welche Auswirkung es auf das Pumpen des Kühlmittels durch das Heizungssystem für ein bestimmtes Zeitintervall hat. Je höher die Viskosität des Kühlmittels ist, desto besser sind seine Eigenschaften.

Physikalische Eigenschaften von Kühlmitteln

Das Kühlmittel sollte keine korrosive Wirkung auf das Material haben, aus dem die Rohre oder Heizgeräte bestehen.

Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, wird die Materialauswahl eingeschränkt. Zusätzlich zu den oben genannten Eigenschaften muss das Kühlmittel auch Schmierfähigkeit aufweisen. Von diesen Eigenschaften hängt die Auswahl der Materialien ab, die für den Bau verschiedener Mechanismen und Umwälzpumpen verwendet werden.

Darüber hinaus muss das Kühlmittel aufgrund seiner Eigenschaften sicher sein, wie z. B.: Zündtemperatur, Freisetzung giftiger Substanzen, Dampfblitz. Auch das Kühlmittel sollte nicht zu teuer sein, durch das Studium der Bewertungen können Sie nachvollziehen, dass sich das System selbst dann, wenn es effizient arbeitet, aus finanzieller Sicht nicht rechtfertigen wird.

Ein Video darüber, wie das System mit Kühlmittel gefüllt wird und wie das Kühlmittel in der Heizungsanlage ersetzt wird, kann unten angesehen werden.

Berechnung des Wasserverbrauchs für Heizung Heizungsanlage

» Heizungsberechnungen

Die Heizungsstruktur umfasst einen Kessel, ein Anschlusssystem, Entlüftungen, Thermostate, Verteiler, Befestigungselemente, ein Ausdehnungsgefäß, Batterien, Druckerhöhungspumpen und Rohre.

Jeder Faktor ist definitiv wichtig. Daher muss die Auswahl der Einbauteile richtig erfolgen. Auf der geöffneten Registerkarte versuchen wir, Ihnen bei der Auswahl der richtigen Installationsteile für Ihre Wohnung zu helfen.

Die Heizungsinstallation der Villa umfasst wichtige Geräte.

Seite 1

Der geschätzte Verbrauch von Netzwasser, kg / h, zur Bestimmung der Rohrdurchmesser in Warmwasserbereitungsnetzen mit hochwertiger Regulierung der Wärmeversorgung sollte für Heizung, Lüftung und Warmwasserversorgung anhand der Formeln separat bestimmt werden:

zum Heizen

(40)

maximal

(41)

in geschlossenen Heizungsanlagen

stündlicher Durchschnitt, mit einem parallelen Schema zum Anschluss von Warmwasserbereitern

(42)

maximal, mit einem parallelen Schema zum Anschluss von Warmwasserbereitern

(43)

stündlicher Durchschnitt mit zweistufigen Schemata zum Anschließen von Warmwasserbereitern

(44)

maximal, mit zweistufigen Schemata zum Anschluss von Warmwasserbereitern

(45)

Wichtig

In den Formeln (38 - 45) sind die berechneten Wärmeströme in W angegeben, die Wärmekapazität c wird als gleich angenommen. Die Berechnung nach diesen Formeln erfolgt stufenweise für Temperaturen.

Der geschätzte Gesamtverbrauch an Netzwasser, kg / h, in Zweirohr-Heizungsnetzen in offenen und geschlossenen Wärmeversorgungssystemen mit hochwertiger Regulierung der Wärmeversorgung sollte nach folgender Formel bestimmt werden:

(46)

Der Koeffizient k3, der den Anteil des durchschnittlichen stündlichen Wasserverbrauchs für die Warmwasserbereitung bei der Regelung nach der Heizlast berücksichtigt, sollte gemäß Tabelle Nr. 2 verwendet werden.

Tischnummer 2. Koeffizientenwerte

r-Radius des Kreises, gleich dem halben Durchmesser, m

Q-Wasserdurchfluss m 3 / s

D-Innenrohrdurchmesser, m

V-Kühlmitteldurchfluss, m/s

Widerstand gegen die Bewegung des Kühlmittels.

Jegliches Kühlmittel, das sich innerhalb des Rohrs bewegt, neigt dazu, seine Bewegung zu stoppen. Die Kraft, die aufgebracht wird, um die Bewegung des Kühlmittels zu stoppen, ist die Widerstandskraft.

Dieser Widerstand wird als Druckverlust bezeichnet. Das heißt, ein sich bewegendes Kühlmittel durch ein Rohr einer bestimmten Länge verliert an Druck.

Die Förderhöhe wird in Metern oder in Drücken (Pa) gemessen. Zur Vereinfachung der Berechnungen müssen Messgeräte verwendet werden.

Entschuldigung, aber ich bin es gewohnt, den Druckverlust in Metern anzugeben. 10 Meter Wassersäule erzeugen 0,1 MPa.

Um die Bedeutung dieses Materials besser zu verstehen, empfehle ich Ihnen, der Lösung des Problems zu folgen.

Aufgabe 1.

Wasser fließt in einem Rohr mit einem Innendurchmesser von 12 mm mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s. Kosten finden.

Lösung: Sie müssen die obigen Formeln verwenden:

Vor- und Nachteile von Wasser

Der unbestrittene Vorteil von Wasser ist die höchste Wärmekapazität unter anderen Flüssigkeiten. Es erfordert eine erhebliche Menge an Energie zum Aufheizen, ermöglicht es Ihnen jedoch gleichzeitig, beim Abkühlen eine beträchtliche Menge an Wärme zu übertragen. Wie die Berechnung zeigt, werden beim Erhitzen von 1 Liter Wasser auf eine Temperatur von 95 °C und Abkühlen auf 70 °C 25 kcal Wärme freigesetzt (1 Kalorie ist die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 g Wasser um 1 zu erwärmen °C).

Wasseraustritt während der Druckentlastung des Heizsystems hat keine negativen Auswirkungen auf Gesundheit und Wohlbefinden. Und um das anfängliche Kühlmittelvolumen im System wiederherzustellen, reicht es aus, die fehlende Wassermenge in den Ausgleichsbehälter einzufüllen.

Zu den Nachteilen gehört gefrierendes Wasser. Nach dem Start des Systems ist eine ständige Überwachung des reibungslosen Betriebs erforderlich. Wenn längere Zeit verlassen werden muss oder aus irgendeinem Grund die Strom- oder Gasversorgung unterbrochen wird, muss das Kühlmittel aus dem Heizsystem abgelassen werden. Andernfalls dehnt sich das Wasser bei niedrigen Temperaturen und beim Gefrieren aus und das System bricht.

Der nächste Nachteil ist die Fähigkeit, Korrosion in den internen Komponenten des Heizsystems zu verursachen. Nicht richtig aufbereitetes Wasser kann einen erhöhten Gehalt an Salzen und Mineralien enthalten. Beim Erhitzen trägt dies zum Auftreten von Niederschlag und zum Wachstum von Ablagerungen an den Wänden der Elemente bei. All dies führt zu einer Verringerung des Innenvolumens des Systems und einer Verringerung der Wärmeübertragung.

Um diesen Nachteil zu vermeiden oder zu minimieren, greifen sie auf die Wasserreinigung und -enthärtung zurück, indem sie spezielle Zusätze in die Zusammensetzung einbringen oder andere Methoden anwenden.

Kochen ist die einfachste und bekannteste Methode. Während der Verarbeitung lagert sich ein erheblicher Teil der Verunreinigungen in Form von Kesselstein am Boden des Tanks ab.

Durch ein chemisches Verfahren wird dem Wasser eine bestimmte Menge gelöschter Kalk oder Sodaasche zugesetzt, was zur Bildung von Sedimenten führt. Nach Beendigung der chemischen Reaktion wird der Niederschlag durch Filtern des Wassers entfernt.

Eine geringere Menge an Verunreinigungen ist in Regen- oder Schmelzwasser enthalten, aber für Heizungsanlagen ist destilliertes Wasser die beste Option, in dem diese Verunreinigungen vollständig fehlen.

Wenn Sie keine Mängel beheben möchten, sollten Sie über eine alternative Lösung nachdenken.

Ausgleichsbehälter

Und in diesem Fall gibt es zwei Berechnungsmethoden - einfach und genau.

einfache Schaltung

Eine einfache Berechnung ist denkbar einfach: Das Volumen des Ausgleichsbehälters wird gleich 1/10 des Volumens des Kühlmittels im Kreislauf genommen.

Woher bekomme ich den Wert des Volumens des Kühlmittels?

Hier sind ein paar einfache Lösungen:

Füllen Sie den Kreislauf mit Wasser, lassen Sie die Luft ab und lassen Sie dann das gesamte Wasser durch den Entlüfter in ein beliebiges Messgefäß ab.
Außerdem lässt sich aus der Berechnung von 15 Litern Kühlmittel pro Kilowatt Kesselleistung ungefähr das Volumen einer ausgeglichenen Anlage errechnen. Bei einem 45-kW-Kessel hat das System also ungefähr 45 * 15 = 675 Liter Kühlmittel.

Sinnvoll wäre in diesem Fall also mindestens ein Ausdehnungsgefäß für eine Heizungsanlage von 80 Litern (aufgerundet auf den Normwert).

Normale Ausdehnungsgefäße.

Genaues Schema

Genauer gesagt können Sie das Volumen des Ausdehnungsgefäßes mit Ihren eigenen Händen nach der Formel V = (Vt x E) / D berechnen, in der:

V ist der gewünschte Wert in Liter.
Vt ist das Gesamtvolumen des Kühlmittels.
E ist der Ausdehnungskoeffizient des Kühlmittels.
D ist der Wirkungsgrad des Ausdehnungsgefäßes.

Der Ausdehnungskoeffizient von Wasser und mageren Wasser-Glykol-Gemischen kann der folgenden Tabelle entnommen werden (bei Erwärmung ab einer Ausgangstemperatur von +10 C):

Und hier sind die Koeffizienten für Kühlmittel mit hohem Glykolgehalt.

Der Tankwirkungsgrad kann mit der Formel D = (Pv - Ps) / (Pv + 1) berechnet werden, in der:

Pv ist der maximale Druck im Kreislauf (Einstelldruck des Sicherheitsventils).

Hinweis: Normalerweise wird es gleich 2,5 kgf / cm2 genommen.

Ps ist der statische Druck des Kreislaufs (es ist auch der Ladedruck des Tanks). Er wird als 1/10 der Differenz in Metern zwischen dem Füllstand des Tanks und dem oberen Punkt des Kreislaufs berechnet (ein Überdruck von 1 kgf / cm2 erhöht die Wassersäule um 10 Meter). In der Luftkammer des Tanks wird vor dem Befüllen des Systems ein Druck gleich Ps erzeugt.

Lassen Sie uns den Tankbedarf für die folgenden Bedingungen als Beispiel berechnen:

Der Höhenunterschied zwischen dem Tank und dem oberen Punkt der Kontur beträgt 5 Meter.
Die Leistung des Heizkessels im Haus beträgt 36 kW.
Die maximale Wassererwärmung beträgt 80 Grad (von 10 bis 90 ° C).

Der Tankeffizienzkoeffizient beträgt (2,5-0,5)/(2,5+1)=0,57.

Anstatt den Koeffizienten zu berechnen, können Sie ihn auch der Tabelle entnehmen.

Das Volumen des Kühlmittels bei einer Rate von 15 Litern pro Kilowatt beträgt 15 * 36 = 540 Liter.
Der Ausdehnungskoeffizient von Wasser bei Erwärmung um 80 Grad beträgt 3,58 % oder 0,0358.
Somit beträgt das minimale Tankvolumen (540*0,0358)/0,57=34 Liter.

Korrekte Berechnung des Kühlmittels in der Heizungsanlage

Durch die Kombination von Eigenschaften ist gewöhnliches Wasser der unangefochtene Marktführer unter den Wärmeträgern. Verwenden Sie am besten destilliertes Wasser, aber auch abgekochtes oder chemisch behandeltes Wasser ist geeignet - um im Wasser gelöste Salze und Sauerstoff auszufällen.

Besteht jedoch die Möglichkeit, dass die Temperatur im Raum mit der Heizungsanlage für einige Zeit unter den Gefrierpunkt sinkt, dann ist Wasser als Wärmeträger nicht geeignet. Wenn es gefriert, besteht bei einer Volumenzunahme eine hohe Wahrscheinlichkeit für irreversible Schäden an der Heizungsanlage. In solchen Fällen wird ein Kühlmittel auf Frostschutzbasis verwendet.

Umwälzpumpe

Zwei Parameter sind für uns wichtig: der von der Pumpe erzeugte Druck und ihre Leistung.

Auf dem Foto - eine Pumpe im Heizkreis.

Mit Druck ist alles nicht einfach, aber sehr einfach: Eine Schaltung beliebiger Länge, die für ein Privathaus angemessen ist, erfordert einen Druck von nicht mehr als dem Minimum von 2 Metern für Budgetgeräte.

Referenz: Eine Differenz von 2 Metern bringt die Heizungsanlage eines 40-Familienhauses zum Zirkulieren.

Die einfachste Art, die Leistung zu wählen, besteht darin, die Kühlmittelmenge im System mit 3 zu multiplizieren: Der Kreislauf muss sich dreimal pro Stunde drehen. In einem System mit einem Volumen von 540 Litern reicht also eine Pumpe mit einer Kapazität von 1,5 m3 / h (mit Rundung) aus.

Eine genauere Berechnung wird mit der Formel G=Q/(1,163*Dt) durchgeführt, in der:

G - Produktivität in Kubikmetern pro Stunde.
Q ist die Leistung des Kessels oder des Abschnitts des Kreislaufs, in dem die Zirkulation bereitgestellt werden soll, in Kilowatt.
1,163 ist ein Koeffizient, der an die durchschnittliche Wärmekapazität von Wasser gebunden ist.
Dt ist das Temperaturdelta zwischen Vorlauf und Rücklauf des Kreislaufs.

Hinweis: Für ein eigenständiges System sind die Standardeinstellungen 70/50 C.

Bei der berüchtigten Kesselwärmeleistung von 36 kW und einem Temperaturdelta von 20 ° C sollte die Pumpenleistung 36 / (1,163 * 20) \u003d 1,55 m3 / h betragen.

Manchmal wird die Leistung in Liter pro Minute angegeben. Es ist einfach zu zählen.

Allgemeine Berechnungen

Es ist notwendig, die Gesamtheizleistung zu bestimmen, damit die Leistung des Heizkessels für eine hochwertige Beheizung aller Räume ausreicht.Das Überschreiten des zulässigen Volumens kann zu einem erhöhten Verschleiß der Heizung sowie zu einem erheblichen Energieverbrauch führen.

Die benötigte Heizmittelmenge errechnet sich nach folgender Formel: Gesamtvolumen = V Kessel + V Heizkörper + V Rohrleitungen + V Ausdehnungsgefäß

Kessel

Die Berechnung der Leistung der Heizeinheit ermöglicht es Ihnen, die Kesselkapazitätsanzeige zu bestimmen. Dazu reicht es aus, das Verhältnis zugrunde zu legen, bei dem 1 kW thermische Energie ausreicht, um 10 m2 Wohnfläche effektiv zu beheizen. Dieses Verhältnis gilt bei Vorhandensein von Decken, deren Höhe nicht mehr als 3 Meter beträgt.

Sobald die Kesselleistungsanzeige bekannt wird, reicht es aus, ein passendes Gerät im Fachhandel zu finden. Jeder Hersteller gibt das Volumen der Ausrüstung in den Passdaten an.

Wenn also die richtige Leistungsberechnung durchgeführt wird, gibt es keine Probleme bei der Bestimmung des erforderlichen Volumens.

Um das ausreichende Wasservolumen in den Rohren zu bestimmen, muss der Querschnitt der Rohrleitung nach der Formel berechnet werden - S = π × R2, wobei:

S - Querschnitt;
π eine konstante Konstante gleich 3,14 ist;
R ist der Innenradius der Rohre.

Nachdem der Wert der Querschnittsfläche der Rohre berechnet wurde, reicht es aus, ihn mit der Gesamtlänge der gesamten Rohrleitung im Heizsystem zu multiplizieren.

Ausgleichsbehälter

Anhand von Daten zum Wärmeausdehnungskoeffizienten des Kühlmittels kann bestimmt werden, welches Fassungsvermögen der Ausgleichsbehälter haben sollte. Für Wasser beträgt dieser Indikator 0,034 bei Erwärmung auf 85 °C.

Bei der Berechnung reicht es aus, die Formel zu verwenden: V-Tank \u003d (V syst × K) / D, wobei:

V-Tank - das erforderliche Volumen des Ausdehnungsgefäßes;
V-syst - das Gesamtvolumen der Flüssigkeit in den übrigen Elementen des Heizsystems;
K ist der Ausdehnungskoeffizient;
D - die Effizienz des Ausdehnungsgefäßes (in der technischen Dokumentation angegeben).

Derzeit gibt es eine große Vielfalt an einzelnen Heizkörpertypen für Heizungsanlagen. Neben funktionalen Unterschieden haben sie alle unterschiedliche Höhen.

Um das Volumen des Arbeitsmediums in Heizkörpern zu berechnen, müssen Sie zunächst deren Anzahl berechnen. Dann multiplizieren Sie diesen Betrag mit dem Volumen eines Abschnitts.

Das Volumen eines Heizkörpers können Sie anhand der Daten aus dem technischen Datenblatt des Produkts ermitteln. In Ermangelung solcher Informationen können Sie nach den durchschnittlichen Parametern navigieren:

Gusseisen - 1,5 Liter pro Abschnitt;
bimetallisch - 0,2-0,3 l pro Abschnitt;
Aluminium - 0,4 l pro Abschnitt.

Das folgende Beispiel hilft Ihnen zu verstehen, wie Sie den Wert richtig berechnen. Nehmen wir an, es gibt 5 Radiatoren aus Aluminium. Jedes Heizelement enthält 6 Abschnitte. Wir berechnen: 5 × 6 × 0,4 \u003d 12 Liter.

Wie Sie sehen können, läuft die Berechnung der Heizleistung auf die Berechnung des Gesamtwerts der vier oben genannten Elemente hinaus.

Nicht jeder kann die erforderliche Kapazität des Arbeitsmediums im System mathematisch genau bestimmen. Einige Benutzer, die die Berechnung nicht durchführen möchten, gehen daher wie folgt vor. Zunächst wird das System zu ca. 90 % gefüllt, danach wird die Leistung überprüft. Lassen Sie dann die angesammelte Luft ab und fahren Sie mit dem Füllen fort.

Während des Betriebs der Heizungsanlage kommt es durch Konvektionsvorgänge zu einem natürlichen Absinken des Kühlmittelspiegels. In diesem Fall gibt es einen Leistungs- und Produktivitätsverlust des Kessels. Dies impliziert die Notwendigkeit eines Reservetanks mit Arbeitsflüssigkeit, von wo aus der Kühlmittelverlust überwacht und gegebenenfalls nachgefüllt werden kann.

Auswahl von Wärmezählern

Die Auswahl eines Wärmezählers erfolgt auf der Grundlage der technischen Bedingungen der Wärmeversorgungsorganisation und der Anforderungen der behördlichen Dokumente. In der Regel sind die Anforderungen für:

Abrechnungsschema
die Zusammensetzung der Dosiereinheit
Messfehler
die Zusammensetzung und Tiefe des Archivs
Dynamikbereich des Durchflusssensors
Verfügbarkeit von Geräten zur Datenerfassung und -übertragung

Für kaufmännische Berechnungen sind nur zertifizierte Wärmezähler zugelassen, die im staatlichen Messmittelregister eingetragen sind. In der Ukraine ist es verboten, Wärmezähler für kommerzielle Berechnungen zu verwenden, deren Durchflusssensoren einen Dynamikbereich von weniger als 1:10 haben.