Иногда у собственников жилья с автономным отоплением появляется необходимость определения объема системы. Такая проблема возникает при монтаже отопления, производстве профилактических, регламентных или других работ, выполнение которых сопряжено с полным опорожнением системы и последующим заполнением. При выборе в качестве теплоносителя обыкновенной воды эта проблема не столь значима в отличие от заполнения системы спец. жидкостью, покупка которой обойдется в «копеечку». Не зная объем, невозможно купить точное количество спец. жидкости без излишков или недостачи.
Иногда и в других ситуациях требуется информация о емкости отопления. Она понадобится для выбора расширительного бака. Существуют теплотехнические формулы, посредством которых оптимизируют работу системы благодаря усовершенствованию, замене тех или иных элементов. Одной из величин необходимых для расчета будет объем расширительного бака.
Применяемые теплоносители
Самый распространенный теплоноситель — вода. Для этой цели больше подойдет дистиллированная, кипяченная или очищенная специальным хим. составом. Ее очистка способствует выпадению в осадок, растворенных солей и кислорода. Перед заправкой системы воду фильтруют.
На случай падения температуры в помещении ниже 0°C вода не подойдет. При замерзании произойдет ее расширение и велика вероятность выхода из строя системы отопления. Для предотвращения подобных ситуаций применяют теплоноситель на основе антифриза.
Переносчик тепла должен удовлетворять следующим требованиям:
- хорошая теплопередача;
- низкая вязкость и расширяемость при минусовых температурах;
- небольшая текучесть;
- отсутствие токсичности;
- низкая стоимость.
Определение потребного количества переносчика тепла
Перед заправкой системы надо узнать требуемое количество теплоносителя для заблаговременного приобретения и подготовки. Для этого стоит найти информацию об объеме всех элементов системы, включая радиаторы. Эти данные содержатся в паспортах либо на упаковке оборудования, также в специализированной литературе. Объем труб легко рассчитать, зная длину и площадь поперечного сечения.
Существуют расчетные данные объема для устройств отопления:
- секция современного радиатора – 0,45 л;
- чугунного радиатора – 1,45 л;
- 1 м трубы диаметром 15 и 32 мм – 0,18 и 0,8 л соответственно.
Определение объема теплопереносчика
Самым простым вариантом расчета теплоносителя в системе отопления является способ без суммирования результатов всех составляющих отопления.
Чтобы рассчитать объем, нужно знать мощность отопительной системы (кВт), количество требуемого теплоносителя для передачи 1 кВт тепла берется усредненным – это порядка 15 литров. Подставляя значения в формулу несложно определить расход:
N x 15 л = V
где N – мощность системы, 15 л – количество теплоносителя для передачи 1 кВт тепла, а V – объем теплоносителя. Такой метод приблизительный и с его помощью точный параметр не узнать. Также недостаточно одного расхода, необходима и вместимость расширительного бака.
При нагревании начальный объем жидкости увеличивается, и происходит рост давления. Для компенсации давления используют расширительный бачок. Для вычисления объема бачка используют следующую формулу:
(S x E) / d = V
где S – общий объем всех составляющих системы теплоснабжения, E – коэффициент расширения жидкости, (%). Для каждой жидкости он отличается, для воды его значение — 4%, а для антифриза – 4,4%. Делителем в формуле является коэффициент производительности расширительного бака – d. С помощью вычисления определяется V – объем бака.
Это интересно! Под расходом теплоносителя в системе отопления понимается количество передатчика тепла, потребное для отдачи конкретной доли тепла на обогрев помещения. Количество теплоносителя в системе определяется как частное, полученное при делении потребного количества тепла (кВт) на производительность 1 кг теплоносителя (Дж/кг).
В сети Интернет существует калькулятор расчета общего объёма системы отопления, при помощи которого можно произвести расчеты онлайн, подставляя лишь свои значения.
Влияние «теплого пола» на расход теплопереносчика
При монтаже в доме теплого пола, расчет расхода теплоносителя рассчитывают с учетом общей длины контуров и типа использованных труб. Причем на трубы подогрева пола и «обратку» приходится большая часть объема системы.
Важно! В системе может присутствовать и другое оборудование, обладающее определенным объемом – это коллекторы, бойлеры и другое. При расчете их параметры также учитываются.
Для подсчета общей емкости отопления требуется, чтобы производительности отопительного прибора хватало для достижения требуемой температуры во всех помещениях жилья. В случае превышения показателей максимального объема котел будет работать с повышенным износом. Для определения потребного количества переносчика тепла можно воспользоваться выражением:
V общий = V котла + V радиаторов и труб + V расширит. бака
Расчет расхода переносчика тепла по тепловой нагрузке
Под тепловой нагрузкой понимают переданную тепловую энергию за единицу времени. Ее величина выражает потребность в тепловой энергии на какие-либо нужды или тепловую мощность, которой способен обеспечить отопительный прибор.
Обычно определяют часовой и годовой расход тепла, которые требуются для уточнения максимального потребления воды, используемой в теплосети. Опираясь на часовой расход можно посчитать наиболее приемлемый диаметр труб, характеристики котла и выполнить гидравлический расчет трубопровода. Исходя из годового — рассчитывается удельный расход тепла на единицу продукции, и проверяется правильность выбора отопительного прибора по производительности.
Важно отметить! Расход воды в теплосети варьируется на протяжении суток и года. Расчетные данные расходования воды требуются для обоснования правильности выбора насосов, котлов и водонагревателей. Часто бывает, что исправно работающий котел зимой, не способен выполнить свои функции летом. Это связано с неправильным выбором обогревательного прибора, для которого летний расход тепла меньше минимальной нагрузки, допустимой для данной модели.
Чтобы определить расход тепла стоит обратиться к проектной информации, так как она является наиболее достоверной и отражает применяемые материалы, толщину стен здания, габариты и количество окон, дверей и этажность строения.
В случае же отсутствия строительного проекта затраты тепла на отопление определяют по формуле:
Q0 = q0 (Tв — Tн) Vн
где q0 – удельный расход тепла; Tв – средняя температура в отапливаемом помещении; Tн – температура атмосферного воздуха и Vн – внешний объем отапливаемого здания.
Максимальный и минимальный расход переносчика тепла
Методика определения потребленной воды предназначена для выбора наиболее подходящих водо- и теплосчетчиков. Благодаря ниже приведенной методике, как минимальное, так и максимальное расходование воды должны быть в пределах показаний счетчика согласно СП41-101-95.
Расход воды находят исходя из выражения:
Q = G * Cв*(Твх — Твых)
где Q – тепловая нагрузка, соответствующая 0,13 Гкал/ч; Cв – теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг*С); Твх – температура теплоносителя на входе в подающем трубопроводе; Твых – температура жидкости на выходе из теплообменного устройства; G – расход теплоносителя.
Исходя из вышеприведенного выражения, найти расход воды не составит труда. Значения температур теплоносителя берутся из графика, составленного из температурных измерений для конкретного региона, которым пользуются в теплоснабжении.
Необходимость расчетов
В современных отопительных системах уже используются новые технологии и материалы, для которых изготовителем уже предусмотрены наиболее эффективные режимы работы, контроль температуры практически на всех этапах функционирования. Выбор усовершенствованной системы значительно снизит потребление ресурсов при ее наивысшей эффективности. При монтаже системы стоит учесть целый ряд особенностей:
- равномерное распределение подогретого теплоносителя будет возможным только при ее правильной сборке;
- снижение сопротивления при движении жидкости минимизирует затраты;
- необоснованно высокий диаметр труб влечет увеличение затрат;
- помимо надежности необходимо обеспечить беззвучность работы, которая достигается правильным монтажом.
Заключение
Отопление является одной из наиболее важных систем, нарушения в водо- и электроснабжении можно пережить, а без тепла в зимнее время будет туго. Необходимо знать, что эффективность отопления определяется еще в процессе проектирования. От количества батарей и их расположения будет зависеть температура в здании, распределение тепла по помещениям и этажам здания – все эти задачи решает правильный расчет отопления. Он позволяет определить потребное количества тепла для поддержания комфортной температуры в холодное время года.
Загрузка...
