Cálculo do volume do sistema de aquecimento

Cálculo do aquecimento de uma casa particular

O arranjo da habitação com um sistema de aquecimento é o principal componente da criação de condições de temperatura confortáveis na casa

A tubulação do circuito térmico inclui muitos elementos, por isso é importante prestar atenção a cada um deles. É igualmente importante calcular corretamente o aquecimento de uma casa particular, da qual depende em grande parte a eficiência da unidade térmica, bem como sua economia. E como calcular o sistema de aquecimento de acordo com todas as regras, você aprenderá com este artigo

E como calcular o sistema de aquecimento de acordo com todas as regras, você aprenderá com este artigo.

De que é feito o elemento de aquecimento?
Seleção do elemento de aquecimento
Determinação da potência da caldeira
Cálculo do número e volume de trocadores de calor
O que determina o número de radiadores
Exemplo de fórmula e cálculo
Sistema de aquecimento de tubulação
Instalação de dispositivos de aquecimento

1 Cálculo da área de aquecedores em sistemas de aquecimento de tubo único

Superfície
aparelhos de aquecimento em
sistemas de aquecimento de tubo único
calculado com temperatura
refrigerante na entrada de cada dispositivo
t_dentro
, COM,
a quantidade de refrigerante que passa
através do dispositivo G_etc,
kg / h, e a magnitude da carga de calor
instrumento Q_etc,
ter

Pagamento
área de cada aquecedor
realizado em um determinado
sequências:

a)
O esquema de cálculo do riser é desenhado,
o tipo de aquecedor é aceito
e local de instalação, esquema de fornecimento
refrigerante no dispositivo, design
nó do dispositivo. No gráfico de cálculo
diâmetros de tubos, térmicos
carga do dispositivo igual à perda de calor
esse cômodo, Q_etc.,
ter

b)
A quantidade total de água é calculada
kg/h circulando pelo riser, de acordo com a fórmula:

(4.1)

Onde
—
adicional
fluxo de calor, (para este tipo
aparelhos de aquecimento =
1,02);

—
fator de perda adicional
calor dos dispositivos de aquecimento no exterior
cercas, tomadas de acordo com a tabela 4.1;

Com
\u003d 4,187 kJ / (kg.оС)
capacidade calorífica de massa específica da água;

-total
perda de calor nos quartos servidos
em pé, W.

tabela
4.1 - Fator contábil para adicionais
perdas de calor de dispositivos de aquecimento
nas cercas externas

Nome aquecedor	Coeficiente contabilidade, na parede externa, inclusive sob aberturas de luz
Radiador secional em ferro fundido	1,02

Destaque
diâmetros da tubulação da unidade de aquecimento
dispositivos são mostrados na Tabela 4.2.

tabela
4.2 - Diâmetros de tubulação recomendados
conjunto de aquecedor

Nome
nó ascendente

Diâmetro
tubos D_no,
milímetros

riser

fechamento
local

delineadores

elevador de piso
com desvio de deslocamento

25/20

elevador de piso
com seção de fechamento axial e torneira
Tipo de KRP

elevador de piso
fluindo

—

que
mesmo

Nó
andar superior com fiação inferior
e guindaste tipo KRP

que
mesmo

Térmico
carga Q_rua,
W e água total G_rua,
kg/h, circulando no riser, reduzido
na tabela 4.3.

Por exemplo:
Q_st1
determinado pela soma das perdas de calor
nos quartos 101, 201, 301; Q_st2
- nos quartos 102, 202, 302.

tabela
4.3 - Tabela resumo para cálculo da vazão
água em risers

Rua nº	Q_rua, ter	G_rua, kg/h
1
2
3
…
	Q_rua	G_rua

V
este projeto de curso que realizamos
cálculo estimado de aquecimento
aparelhos.

Estimado
área de superfície externa do aquecimento
dispositivo, m2,
é determinado pela fórmula:

(4.2)

onde Q_etc
– carga térmica no dispositivo, W,
Q_etc=Q_pom;

q_nome
- o valor médio do nominal
densidade de fluxo de calor, W/m2:

—
para radiadores de ferro fundido - q_nome=595,W/m2.

Estimado
número de seções de radiador por sala
(riser) é determinado pela fórmula:

(4.3)

Onde
uma₁
- a área de uma seção do radiador da marca
M140-AO (GOST
8690-75),
m2,a₁
= 0,254 m2;

₃
é um fator de correção que leva em consideração
número de seções em um radiador; ₃
=;

₄
é um fator de correção que leva em consideração
como instalar um radiador em uma sala;
₄
= 1.

tabela
4.4 - Valores do fator de correção
β₃,
levando em conta o número de seções em um
marca de radiador MS 140-AO

Número Seções	antes de 15	15-20	21
β₃	1,0	0,98	0,96

No
arredondando um número fracionário de elementos
dispositivos de qualquer tipo até o todo é permitido
reduzir sua área calculada A_etc
não mais de 5% (0,1 m2).
Caso contrário, o mais próximo
dispositivo de aquecimento.

resultados
cálculos de dispositivos de aquecimento de cada
riser do sistema de aquecimento de água
resumido na tabela 4.5.

tabela
4.5 - Os resultados do cálculo do aquecimento
dispositivos de aquecimento de água quente

№ instalações	Q_etc, ter	UMA_etc, m2	, seção	, seção

Aparelhos de aquecimento

Como calcular o aquecimento em uma casa particular para quartos individuais e escolher os dispositivos de aquecimento apropriados para essa energia?

A própria metodologia para calcular a demanda de calor para uma sala separada é completamente idêntica à apresentada acima.

Por exemplo, para uma sala de 12 m2 com duas janelas na casa que descrevemos, o cálculo ficará assim:

O volume da sala é 12*3,5=42 m3.
A potência térmica básica será igual a 42 * 60 = 2520 watts.
Duas janelas adicionarão mais 200. 2520+200=2720.
O coeficiente regional dobrará a demanda por calor. 2720*2=5440 watts.

Como converter o valor obtido no número de seções do radiador? Como escolher o número e o tipo de convectores de aquecimento?

Os fabricantes sempre indicam a saída de calor para convectores, radiadores de placas, etc. na documentação que o acompanha.

Tabela de potência para convectores VarmannMiniKon.

Para radiadores seccionais, as informações necessárias geralmente podem ser encontradas nos sites de revendedores e fabricantes. No mesmo lugar, muitas vezes você pode encontrar uma calculadora para converter quilowatts em uma seção.
Finalmente, se você estiver usando radiadores seccionais de origem desconhecida, com seu tamanho padrão de 500 milímetros ao longo dos eixos dos bocais, você pode focar nos seguintes valores médios:

Potência térmica por seção, watts

Em um sistema de aquecimento autônomo com seus parâmetros de refrigeração moderados e previsíveis, os radiadores de alumínio são mais usados. Seu preço razoável é muito agradavelmente combinado com uma aparência decente e alta dissipação de calor.

No nosso caso, seções de alumínio com potência de 200 watts precisarão de 5440/200=27 (arredondadas).

Colocar tantas seções em uma sala não é uma tarefa trivial.

Como sempre, há algumas sutilezas.

Quando um radiador de várias seções é conectado lateralmente, a temperatura das últimas seções é muito menor que a primeira; consequentemente, o fluxo de calor do aquecedor diminui. Uma instrução simples ajudará a resolver o problema: conecte os radiadores de acordo com o esquema “de baixo para baixo”.
Os fabricantes indicam a saída de calor para um delta de temperatura entre o refrigerante e a sala a 70 graus (por exemplo, 90 / 20C). À medida que diminui, o fluxo de calor diminui.

Um caso especial

Muitas vezes, os registros de aço feitos pelo próprio são usados como dispositivos de aquecimento em residências particulares.

Observe: eles atraem não apenas pelo seu baixo custo, mas também por sua excepcional resistência à tração, o que é muito útil ao conectar uma casa a uma rede de aquecimento. Em um sistema de aquecimento autônomo, sua atratividade é negada por sua aparência despretensiosa e baixa transferência de calor por unidade de volume do aquecedor.

Para ser franco, não é o auge da estética.

No entanto: como estimar a potência térmica de um registro de tamanho conhecido?

Para um único tubo redondo horizontal, é calculado por uma fórmula da forma Q \u003d Pi * Dn * L * k * Dt, na qual:

Q é o fluxo de calor;
Pi - o número "pi", tomado igual a 3,1415;
Dn é o diâmetro externo do tubo em metros;
L é seu comprimento (também em metros);
k é o coeficiente de condutividade térmica, que é considerado igual a 11,63 W / m2 * C;
Dt é o delta da temperatura, a diferença entre o refrigerante e o ar na sala.

Em um registro horizontal de múltiplas seções, a transferência de calor de todas as seções, exceto a primeira, é multiplicada por 0,9, pois elas emitem calor para o fluxo ascendente de ar aquecido pela primeira seção.

Em um registro de várias seções, a seção inferior emite mais calor.

Vamos calcular a transferência de calor de um registro de quatro seções com um diâmetro de seção de 159 mm e um comprimento de 2,5 metros a uma temperatura do líquido refrigerante de 80 C e uma temperatura do ar na sala de 18 C.

A transferência de calor da primeira seção é 3,1415*0,159*2,5*11,63*(80-18)=900 watts.
A saída de calor de cada uma das três seções restantes é de 900 * 0,9 = 810 watts.
A potência térmica total do aquecedor é 900+(810*3)=3330 watts.

A escolha do refrigerante

Na maioria das vezes, a água é usada como fluido de trabalho para sistemas de aquecimento. No entanto, o anticongelante pode ser uma solução alternativa eficaz. Tal líquido não congela quando a temperatura ambiente cai para uma marca crítica para a água. Apesar das vantagens óbvias, o preço do anticongelante é bastante alto. Portanto, é usado principalmente para aquecer pequenos edifícios.

O enchimento de sistemas de aquecimento com água requer uma preparação preliminar desse refrigerante. O líquido deve ser filtrado de sais minerais dissolvidos. Para isso, podem ser usados reagentes químicos especializados que estão disponíveis comercialmente. Além disso, todo o ar deve ser removido da água no sistema de aquecimento. Caso contrário, a eficiência do aquecimento ambiente pode ser reduzida.

Cálculo do volume de água no sistema de aquecimento com uma calculadora online

Cada sistema de aquecimento tem uma série de características significativas - potência nominal de calor, consumo de combustível e volume de refrigerante. O cálculo do volume de água no sistema de aquecimento requer uma abordagem integrada e escrupulosa. Assim, você pode descobrir qual caldeira, qual potência escolher, determinar o volume do tanque de expansão e a quantidade necessária de líquido para encher o sistema.

Uma parte significativa do líquido está localizada em tubulações, que ocupam a maior parte do esquema de fornecimento de calor.

Portanto, para calcular o volume de água, você precisa conhecer as características das tubulações, e a mais importante delas é o diâmetro, que determina a capacidade do líquido na linha.

Se os cálculos forem feitos incorretamente, o sistema não funcionará com eficiência, a sala não aquecerá no nível adequado. Uma calculadora online irá ajudá-lo a fazer o cálculo correto dos volumes para o sistema de aquecimento.

Calculadora de volume de líquido no sistema de aquecimento

O sistema de aquecimento pode usar tubos de vários diâmetros, especialmente em circuitos coletores. Portanto, o volume de líquido é calculado pela seguinte fórmula:

O volume de água no sistema de aquecimento também pode ser calculado como a soma de seus componentes:

Em suma, esses dados permitem calcular a maior parte do volume do sistema de aquecimento. No entanto, além dos tubos, existem outros componentes no sistema de fornecimento de calor. Para calcular o volume do sistema de aquecimento, incluindo todos os componentes importantes do fornecimento de calor, use nossa calculadora de volume do sistema de aquecimento online.

Adendo

Fazer um cálculo com uma calculadora é muito fácil. É necessário inserir na tabela alguns parâmetros referentes ao tipo de radiadores, ao diâmetro e comprimento das tubulações, ao volume de água no coletor, etc. Então você precisa clicar no botão "Calcular" e o programa fornecerá o volume exato do seu sistema de aquecimento.

Você pode verificar a calculadora usando as fórmulas acima.

Um exemplo de cálculo do volume de água no sistema de aquecimento:

Valores dos volumes de vários componentes

O volume de água no radiador:

radiador de alumínio - 1 seção - 0,450 litros
radiador bimetálico - 1 seção - 0,250 litros
bateria de ferro fundido nova 1 seção - 1.000 litros
bateria antiga de ferro fundido 1 seção - 1.700 litros.

O volume de água em 1 metro linear do tubo:

ø15 (G ½") - 0,177 litros
ø20 (G ¾") - 0,310 litros
ø25 (G 1,0″) - 0,490 litros
ø32 (G 1¼") - 0,800 litros
ø15 (G 1½") - 1.250 litros
ø15 (G 2.0″) - 1.960 litros.

Para calcular todo o volume de líquido no sistema de aquecimento, você também deve adicionar o volume de refrigerante na caldeira. Esses dados são indicados no passaporte que acompanha o dispositivo ou levam parâmetros aproximados:

caldeira de piso - 40 litros de água;
caldeira de parede - 3 litros de água.

A escolha da caldeira depende diretamente do volume de líquido no sistema de aquecimento da sala.

Os principais tipos de refrigerantes

Existem quatro tipos principais de fluidos usados para encher sistemas de aquecimento:

A água é o refrigerante mais simples e acessível que pode ser usado em qualquer sistema de aquecimento. Juntamente com tubos de polipropileno que evitam a evaporação, a água torna-se um transportador de calor quase eterno.
Anticongelante - este refrigerante custará mais do que a água e é usado em sistemas de salas com aquecimento irregular.
Refrigerantes contendo álcool são uma opção cara para encher o sistema de aquecimento. Um líquido contendo álcool de alta qualidade contém de 60% de álcool, cerca de 30% de água e cerca de 10% do volume são outros aditivos. Tais misturas têm excelentes propriedades anticongelantes, mas são inflamáveis.
Óleo - como transportador de calor, é usado apenas em caldeiras especiais, mas praticamente não é usado em sistemas de aquecimento, pois a operação desse sistema é muito cara. Além disso, o óleo aquece por muito tempo (é necessário aquecer pelo menos 120 ° C), o que é tecnologicamente muito perigoso, enquanto esse líquido esfria por muito tempo, mantendo uma temperatura alta na sala.

Em conclusão, deve-se dizer que se o sistema de aquecimento está sendo modernizado, estão sendo instaladas tubulações ou baterias, então seu volume total deve ser recalculado, de acordo com as novas características de todos os elementos do sistema.

Parâmetros anticongelantes e tipos de refrigerantes

A base para a produção de anticongelante é o etilenoglicol ou propilenoglicol. Em sua forma pura, essas substâncias são ambientes muito agressivos, mas aditivos adicionais tornam o anticongelante adequado para uso em sistemas de aquecimento. O grau de anticorrosão, a vida útil e, consequentemente, o custo final dependem dos aditivos introduzidos.

A principal tarefa dos aditivos é proteger contra a corrosão. Tendo uma baixa condutividade térmica, a camada de ferrugem torna-se um isolante térmico. Suas partículas contribuem para o entupimento dos canais, desativam as bombas de circulação, levam a vazamentos e danos no sistema de aquecimento.

Além disso, o estreitamento do diâmetro interno da tubulação acarreta resistência hidrodinâmica, devido à qual a velocidade do refrigerante diminui e os custos de energia aumentam.

O anticongelante tem uma ampla faixa de temperatura (de -70°C a +110°C), mas alterando as proporções de água e concentrado, você pode obter um líquido com um ponto de congelamento diferente. Isso permite que você use o modo de aquecimento intermitente e ligue o aquecimento ambiente apenas quando necessário. Como regra, o anticongelante é oferecido em dois tipos: com um ponto de congelamento não superior a -30 ° C e não superior a -65 ° C.

Em sistemas industriais de refrigeração e ar condicionado, bem como em sistemas técnicos sem requisitos ambientais especiais, é utilizado anticongelante à base de etilenoglicol com aditivos anticorrosivos. Isto é devido à toxicidade das soluções.Para seu uso, são necessários tanques de expansão do tipo fechado; não é permitido o uso em caldeiras de circuito duplo.

Outras possibilidades de aplicação foram recebidas por uma solução à base de propilenoglicol. Esta é uma composição amiga do ambiente e segura, que é utilizada na indústria alimentar, perfumaria e edifícios residenciais. Onde for necessário para evitar a possibilidade de substâncias tóxicas entrarem no solo e nas águas subterrâneas.

O próximo tipo é o trietilenoglicol, usado em altas temperaturas (até 180 ° C), mas seus parâmetros não foram amplamente utilizados.

Requisitos de transferência de calor

Você precisa entender imediatamente que não existe refrigerante ideal. Esses tipos de refrigerantes que existem hoje só podem desempenhar suas funções em uma determinada faixa de temperatura. Se você ultrapassar esse intervalo, as características de qualidade do refrigerante podem mudar drasticamente.

O transportador de calor para aquecimento deve ter tais propriedades que permitam que uma certa unidade de tempo transfira o máximo de calor possível. A viscosidade do refrigerante determina em grande parte o efeito que terá no bombeamento do refrigerante em todo o sistema de aquecimento por um intervalo de tempo específico. Quanto maior a viscosidade do refrigerante, melhores suas características.

Propriedades físicas dos refrigerantes

O refrigerante não deve ter um efeito corrosivo no material de que são feitos os tubos ou dispositivos de aquecimento.

Se essa condição não for atendida, a escolha de materiais se tornará mais limitada. Além das propriedades acima, o refrigerante também deve ter lubricidade. A escolha dos materiais utilizados para a construção de vários mecanismos e bombas de circulação depende dessas características.

Além disso, o refrigerante deve ser seguro com base em suas características como: temperatura de ignição, liberação de substâncias tóxicas, flash de vapor. Além disso, o refrigerante não deve ser muito caro, estudando as revisões, você pode entender que, mesmo que o sistema funcione com eficiência, ele não se justificará do ponto de vista financeiro.

Um vídeo sobre como o sistema é abastecido com refrigerante e como o refrigerante é substituído no sistema de aquecimento pode ser visto abaixo.

Cálculo do consumo de água para aquecimento Sistema de aquecimento

» Cálculos de aquecimento

A estrutura de aquecimento inclui uma caldeira, sistema de conexão, saídas de ar, termostatos, coletores, fixadores, tanque de expansão, baterias, bombas de aumento de pressão, tubos.

Qualquer fator é definitivamente importante. Portanto, a escolha das peças de instalação deve ser feita corretamente. Na guia aberta, tentaremos ajudá-lo a escolher as peças de instalação certas para o seu apartamento.

A instalação de aquecimento da mansão inclui dispositivos importantes.

Página 1

O consumo estimado de água da rede, kg / h, para determinar os diâmetros dos tubos em redes de aquecimento de água com regulação de alta qualidade do fornecimento de calor, deve ser determinado separadamente para aquecimento, ventilação e fornecimento de água quente usando as fórmulas:

para aquecimento

(40)

máximo

(41)

em sistemas de aquecimento fechados

média horária, com um esquema paralelo para conectar aquecedores de água

(42)

máximo, com um esquema paralelo para conectar aquecedores de água

(43)

média horária, com esquemas de dois estágios para conectar aquecedores de água

(44)

máximo, com esquemas de dois estágios para conectar aquecedores de água

(45)

Importante

Nas fórmulas (38 - 45), os fluxos de calor calculados são dados em W, supõe-se que a capacidade de calor c seja igual. O cálculo de acordo com essas fórmulas é realizado em etapas, para temperaturas.

O consumo total estimado de água da rede, kg / h, em redes de aquecimento de dois tubos em sistemas de fornecimento de calor abertos e fechados com regulação de alta qualidade do fornecimento de calor deve ser determinado pela fórmula:

(46)

O coeficiente k3, que leva em consideração a parcela do consumo médio horário de água para abastecimento de água quente ao regular de acordo com a carga de aquecimento, deve ser tomado de acordo com a tabela nº 2.

Tabela número 2. Valores de coeficiente

r-Raio do círculo, igual à metade do diâmetro, m

Q-fluxo de água m 3 / s

D-Diâmetro do tubo interno, m

Vazão do refrigerante V, m/s

Resistência ao movimento do refrigerante.

Qualquer líquido refrigerante em movimento dentro do tubo tende a interromper seu movimento. A força que é aplicada para parar o movimento do refrigerante é a força de resistência.

Essa resistência é chamada de perda de pressão. Ou seja, um refrigerante em movimento através de um tubo de um determinado comprimento perde pressão.

A altura manométrica é medida em metros ou pressões (Pa). Por conveniência nos cálculos, é necessário usar medidores.

Desculpe, mas estou acostumado a declarar perda de carga em metros. 10 metros de coluna de água criam 0,1 MPa.

Para entender melhor o significado deste material, recomendo que você acompanhe a solução do problema.

Tarefa 1.

A água escoa em um tubo com diâmetro interno de 12 mm a uma velocidade de 1 m/s. Encontre despesa.

Solução: Você precisa usar as fórmulas acima:

Vantagens e desvantagens da água

A vantagem indiscutível da água é a maior capacidade de calor entre outros líquidos. Requer uma quantidade significativa de energia para aquecer, mas ao mesmo tempo permite transferir uma quantidade considerável de calor durante o resfriamento. Como o cálculo mostra, quando 1 litro de água é aquecido a uma temperatura de 95°C e resfriado a 70°C, 25 kcal de calor serão liberados (1 caloria é a quantidade de calor necessária para aquecer 1 g de água por 1 °C).

O vazamento de água durante a despressurização do sistema de aquecimento não terá um impacto negativo na saúde e no bem-estar. E para restaurar o volume inicial de refrigerante no sistema, basta adicionar a quantidade de água que falta ao tanque de expansão.

As desvantagens incluem água congelada. Após a partida do sistema, é necessário o monitoramento constante de seu bom funcionamento. Se houver necessidade de sair por muito tempo ou, por algum motivo, o fornecimento de eletricidade ou gás for suspenso, o líquido de refrigeração terá que ser drenado do sistema de aquecimento. Caso contrário, em baixas temperaturas, congelamento, a água se expandirá e o sistema quebrará.

A próxima desvantagem é a capacidade de causar corrosão nos componentes internos do sistema de aquecimento. A água que não é preparada adequadamente pode conter um aumento do nível de sais e minerais. Quando aquecido, isso contribui para o aparecimento de precipitação e o crescimento de incrustações nas paredes dos elementos. Tudo isso leva a uma diminuição no volume interno do sistema e a uma diminuição na transferência de calor.

Para evitar esta desvantagem ou minimizá-la, recorrem à purificação e amaciamento da água através da introdução de aditivos especiais na sua composição, ou são utilizados outros métodos.

A ebulição é o método mais simples e conhecido. Durante o processamento, uma parte significativa das impurezas será depositada na forma de incrustações no fundo do tanque.

Usando um método químico, uma certa quantidade de cal apagada ou carbonato de sódio é adicionada à água, o que levará à formação de sedimentos. Após o término da reação química, o precipitado é removido filtrando a água.

Uma quantidade menor de impurezas está contida na chuva ou na água derretida, mas para sistemas de aquecimento, a água destilada é a melhor opção, na qual essas impurezas estão completamente ausentes.

Se não houver desejo de lidar com deficiências, você deve pensar em uma solução alternativa.

Tanque de expansão

E neste caso, existem dois métodos de cálculo - simples e precisos.

circuito simples

Um cálculo simples é totalmente simples: o volume do tanque de expansão é igual a 1/10 do volume do refrigerante no circuito.

Onde obter o valor do volume do refrigerante?

Aqui estão algumas soluções simples:

Encha o circuito com água, sangre o ar e, em seguida, drene toda a água através do sangrador em qualquer utensílio de medição.
Além disso, aproximadamente o volume de um sistema balanceado pode ser calculado a partir do cálculo de 15 litros de refrigerante por quilowatt de potência da caldeira. Assim, no caso de uma caldeira de 45 kW, o sistema terá aproximadamente 45 * 15 = 675 litros de refrigerante.

Portanto, neste caso, um mínimo razoável seria um tanque de expansão para um sistema de aquecimento de 80 litros (arredondado para o valor padrão).

Tanques de expansão padrão.

Esquema exato

Mais precisamente, você pode calcular o volume do tanque de expansão com suas próprias mãos usando a fórmula V = (Vt x E) / D, na qual:

V é o valor desejado em litros.
Vt é o volume total do refrigerante.
E é o coeficiente de expansão do refrigerante.
D é o fator de eficiência do tanque de expansão.

O coeficiente de expansão de misturas de água e água-glicol pobre pode ser obtido na tabela a seguir (quando aquecida a partir de uma temperatura inicial de +10 C):

E aqui estão os coeficientes para refrigerantes com alto teor de glicol.

O fator de eficiência do tanque pode ser calculado usando a fórmula D = (Pv - Ps) / (Pv + 1), na qual:

Pv é a pressão máxima no circuito (pressão de ajuste da válvula de segurança).

Dica: geralmente é tomado igual a 2,5 kgf/cm2.

Ps é a pressão estática do circuito (é também a pressão de carregamento do tanque). É calculado como 1/10 da diferença em metros entre o nível do tanque e o ponto superior do circuito (uma sobrepressão de 1 kgf/cm2 eleva a coluna de água em 10 metros). Uma pressão igual a Ps é criada na câmara de ar do tanque antes de encher o sistema.

Vamos calcular os requisitos do tanque para as seguintes condições como exemplo:

A diferença de altura entre o tanque e o ponto superior do contorno é de 5 metros.
A potência da caldeira de aquecimento da casa é de 36 kW.
O aquecimento máximo da água é de 80 graus (de 10 a 90C).

O coeficiente de eficiência do tanque será igual a (2,5-0,5)/(2,5+1)=0,57.

Em vez de calcular o coeficiente, você pode obtê-lo na tabela.

O volume de refrigerante a uma taxa de 15 litros por quilowatt é 15 * 36 = 540 litros.
O coeficiente de expansão da água quando aquecida a 80 graus é de 3,58%, ou 0,0358.
Assim, o volume mínimo do tanque é (540*0,0358)/0,57=34 litros.

Cálculo correto do refrigerante no sistema de aquecimento

Pela combinação de recursos, o líder indiscutível entre os transportadores de calor é a água comum. É melhor usar água destilada, embora a água fervida ou tratada quimicamente também seja adequada - para precipitar sais e oxigênio dissolvidos na água.

No entanto, se houver a possibilidade de que a temperatura na sala com o sistema de aquecimento caia abaixo de zero por algum tempo, a água não será adequada como transportador de calor. Se congelar, com um aumento no volume, há uma alta probabilidade de danos irreversíveis ao sistema de aquecimento. Nesses casos, é usado um refrigerante à base de anticongelante.

Bomba de circulação

Dois parâmetros são importantes para nós: a pressão criada pela bomba e seu desempenho.

Na foto - uma bomba no circuito de aquecimento.

Com pressão, tudo não é simples, mas muito simples: um circuito de qualquer comprimento que seja razoável para uma casa particular exigirá uma pressão não superior ao mínimo de 2 metros para dispositivos econômicos.

Referência: uma diferença de 2 metros faz circular o sistema de aquecimento de um prédio de 40 apartamentos.

A maneira mais simples de escolher o desempenho é multiplicar o volume de refrigerante no sistema por 3: o circuito deve girar três vezes por hora. Assim, em um sistema com volume de 540 litros, basta uma bomba com capacidade de 1,5 m3/h (arredondada).

Um cálculo mais preciso é realizado usando a fórmula G=Q/(1,163*Dt), na qual:

G - produtividade em metros cúbicos por hora.
Q é a potência da caldeira ou do troço do circuito onde se pretende realizar a circulação, em quilowatts.
1,163 é um coeficiente ligado à capacidade calorífica média da água.
Dt é o delta de temperatura entre a alimentação e o retorno do circuito.

Dica: para um sistema autônomo, as configurações padrão são 70/50 C.

Com a notória potência de calor da caldeira de 36 kW e um delta de temperatura de 20 C, o desempenho da bomba deve ser de 36 / (1.163 * 20) \u003d 1,55 m3 / h.

Às vezes, o desempenho é indicado em litros por minuto. É fácil contar.

Cálculos gerais

É necessário determinar a capacidade total de aquecimento para que a potência da caldeira de aquecimento seja suficiente para o aquecimento de alta qualidade de todas as salas.Exceder o volume permitido pode levar a um maior desgaste do aquecedor, bem como a um consumo de energia significativo.

A quantidade necessária de meio de aquecimento é calculada de acordo com a seguinte fórmula: Volume total = V caldeira + V radiadores + V tubos + V tanque de expansão

Caldeira

O cálculo da potência da unidade de aquecimento permite determinar o indicador de capacidade da caldeira. Para fazer isso, basta tomar como base a proporção em que 1 kW de energia térmica é suficiente para aquecer efetivamente 10 m2 de espaço vital. Esta relação é válida na presença de tetos, cuja altura não é superior a 3 metros.

Assim que o indicador de potência da caldeira for conhecido, basta encontrar uma unidade adequada em uma loja especializada. Cada fabricante indica o volume de equipamentos nos dados do passaporte.

Portanto, se o cálculo correto da potência for realizado, não haverá problemas para determinar o volume necessário.

Para determinar o volume suficiente de água nas tubulações, é necessário calcular a seção transversal da tubulação de acordo com a fórmula - S = π × R2, onde:

S - seção transversal;
π é uma constante constante igual a 3,14;
R é o raio interno dos tubos.

Tendo calculado o valor da área da seção transversal dos tubos, basta multiplicá-lo pelo comprimento total de toda a tubulação no sistema de aquecimento.

Tanque de expansão

É possível determinar qual a capacidade que o tanque de expansão deve ter, tendo dados sobre o coeficiente de expansão térmica do refrigerante. Para a água, este valor é 0,034 quando aquecido a 85°C.

Ao realizar o cálculo, basta usar a fórmula: V-tank \u003d (V syst × K) / D, onde:

V-tank - o volume necessário do tanque de expansão;
V-syst - o volume total de líquido nos elementos restantes do sistema de aquecimento;
K é o coeficiente de expansão;
D - a eficiência do tanque de expansão (indicado na documentação técnica).

Atualmente, existe uma grande variedade de tipos individuais de radiadores para sistemas de aquecimento. Além das diferenças funcionais, todos eles têm alturas diferentes.

Para calcular o volume de fluido de trabalho em radiadores, você deve primeiro calcular seu número. Em seguida, multiplique esse valor pelo volume de uma seção.

Você pode descobrir o volume de um radiador usando os dados da ficha técnica do produto. Na ausência de tais informações, você pode navegar de acordo com os parâmetros médios:

ferro fundido - 1,5 litros por seção;
bimetálico - 0,2-0,3 l por seção;
alumínio - 0,4 l por seção.

O exemplo a seguir ajudará você a entender como calcular corretamente o valor. Digamos que existam 5 radiadores feitos de alumínio. Cada elemento de aquecimento contém 6 seções. Fazemos o cálculo: 5 × 6 × 0,4 \u003d 12 litros.

Como você pode ver, o cálculo da capacidade de aquecimento se resume ao cálculo do valor total dos quatro elementos acima.

Nem todos podem determinar a capacidade necessária do fluido de trabalho no sistema com precisão matemática. Portanto, não querendo realizar o cálculo, alguns usuários agem da seguinte forma. Para começar, o sistema é preenchido em cerca de 90%, após o que o desempenho é verificado. Em seguida, sangre o ar acumulado e continue enchendo.

Durante a operação do sistema de aquecimento, ocorre uma diminuição natural no nível do refrigerante como resultado de processos de convecção. Neste caso, há perda de potência e produtividade da caldeira. Isso implica a necessidade de um tanque de reserva com fluido de trabalho, de onde será possível monitorar a perda de refrigerante e, se necessário, reabastecê-lo.

Seleção de medidores de calor

A seleção de um medidor de calor é realizada com base nas condições técnicas da organização de fornecimento de calor e nos requisitos dos documentos regulamentares. Em regra, os requisitos são para:

esquema de contabilidade
a composição da unidade de medição
erros de medição
a composição e profundidade do arquivo
faixa dinâmica do sensor de fluxo
disponibilidade de dispositivos de aquisição e transmissão de dados

Para cálculos comerciais, apenas medidores de calor certificados registrados no Registro Estadual de Equipamentos de Medição são permitidos. Na Ucrânia, é proibido usar medidores de energia térmica para cálculos comerciais, cujos sensores de fluxo tenham uma faixa dinâmica inferior a 1:10.