Thermische berekening van een verwarmingssysteem: formules, referentiegegevens en een specifiek voorbeeld

De thermische berekening van het verwarmingssysteem lijkt het meest eenvoudig en vereist niet veel aandacht. Een groot aantal mensen is van mening dat dezelfde radiatoren moeten worden geselecteerd op basis van alleen de oppervlakte van de kamer: 100 W per 1 m2. Alles is simpel. Maar dit is de grootste fout. Je kunt niet beperkt zijn tot zo'n formule. Wat van belang is, is de dikte van de muren, hun hoogte, materiaal en nog veel meer. U moet natuurlijk een uur of twee toewijzen om de juiste nummers te krijgen, maar dit is voor iedereen bereikbaar.

Eerste gegevens voor het ontwerpen van een verwarmingssysteem

Om het warmteverbruik voor verwarming te berekenen, heb je eerst een woningproject nodig.

Met het huisplan kunt u bijna alle brongegevens krijgen die nodig zijn om warmteverlies en belasting van het verwarmingssysteem te bepalen

Het moet de binnen- en buitenafmetingen van elke kamer, ramen, buitendeuren bevatten. Binnendeuren blijven onbeheerd omdat ze geen invloed hebben op warmteverlies.

Ten tweede heb je gegevens nodig over de locatie van het huis in relatie tot de windstreken en het bouwgebied - de klimatologische omstandigheden in elke regio zijn anders en wat geschikt is voor Sochi kan niet worden toegepast op Anadyr.

Ten derde verzamelen we informatie over de samenstelling en hoogte van de buitenmuren en de materialen waaruit de vloer (van de kamer tot de grond) en het plafond (van de kamers en naar buiten) zijn gemaakt.

Nadat u alle gegevens hebt verzameld, kunt u beginnen met werken. Berekening van warmte voor verwarming kan worden uitgevoerd volgens de formules gedurende één tot twee uur. U kunt natuurlijk profiteren van een speciaal programma van Valtec.

Om het warmteverlies van de verwarmde kamers, de belasting van het verwarmingssysteem en de warmteoverdracht van de verwarmingsapparaten te berekenen, volstaat het om alleen de eerste gegevens in het programma in te voeren. Een groot aantal functies maakt het een onmisbare assistent voor zowel de voorman als de particuliere ontwikkelaar

Het vereenvoudigt alles enorm en stelt u in staat om alle gegevens over warmteverlies en hydraulische berekening van het verwarmingssysteem te krijgen.

Formules voor berekeningen en referentiegegevens

Berekening van de warmtebelasting voor verwarming omvat de bepaling van warmteverlies (Tp) en ketelcapaciteit (Mk). Dit laatste wordt berekend met de formule:

Mk = 1,2 * Tpwaar:

• Mk - thermische prestaties van het verwarmingssysteem, kW;
• Tp - warmteverlies thuis;
• 1.2 - veiligheidsfactor (20%).

Een veiligheidsfactor van twintig procent stelt u in staat om rekening te houden met een mogelijke drukval in de gasleiding tijdens het koude seizoen en onvoorziene warmteverliezen (bijvoorbeeld een gebroken raam, slechte thermische isolatie van toegangsdeuren of ongekende vorst). Hiermee kunt u zich verzekeren tegen een aantal problemen en is het ook mogelijk om het temperatuurregime ruim te regelen.

Zoals uit deze formule blijkt, is het ketelvermogen direct afhankelijk van warmteverlies. Ze zijn niet gelijkmatig verdeeld over het hele huis: ongeveer 40% van het totale bedrag valt op de buitenmuren, 20% op de ramen, 10% geeft de vloer, 10% het dak. De resterende 20% verdwijnt door de deuren, ventilatie.

Slecht geïsoleerde muren en vloeren, koude zolders, gewone beglazing op ramen - dit alles leidt tot grote warmteverliezen en daarmee tot een toename van de belasting van het verwarmingssysteem. Bij het bouwen van een huis is het belangrijk om op alle elementen te letten, want zelfs slecht doordachte ventilatie in het huis zal warmte afgeven aan de straat

De materialen waaruit het huis is gebouwd, hebben een directe invloed op de hoeveelheid verloren warmte. Daarom moet u bij het berekenen analyseren wat de muren en de vloer zijn en al het andere.

In de berekeningen worden, om rekening te houden met de invloed van elk van deze factoren, de overeenkomstige coëfficiënten gebruikt:

• K1 - type ramen;
• K2 - muurisolatie;
• K3 - de verhouding tussen vloeroppervlak en ramen;
• K4 - de minimumtemperatuur in de straat;
• K5 - het aantal buitenmuren van het huis;
• K6 - aantal verdiepingen;
• K7 - de hoogte van de kamer.

Voor ramen is de warmteverliescoëfficiënt:

• gewone beglazing - 1,27;
• tweekamerraam met dubbele beglazing - 1;
• driekamerraam met dubbele beglazing - 0.85.

Uiteraard houdt de laatste optie de warmte in huis veel beter dan de twee voorgaande.

Goed uitgevoerde muurisolatie is niet alleen de sleutel tot een lang leven thuis, maar ook tot een comfortabele temperatuur in de kamers. Afhankelijk van het materiaal verandert de coëfficiëntwaarde ook:

• betonnen panelen, blokken - 1,25-1,5;
• boomstammen, hout - 1,25;
• baksteen (1,5 bakstenen) - 1,5;
• baksteen (2,5 bakstenen) - 1,1;
• schuimbeton met verhoogde thermische isolatie - 1.

Hoe groter het raamoppervlak ten opzichte van de vloer, hoe meer warmte het huis verliest:

De temperatuur buiten het raam maakt ook zijn eigen aanpassingen. Bij een lage toename van warmteverlies:

• Tot -10С - 0,7;
• -10С - 0,8;
• -15C - 0,90;
• -20C - 1,00;
• -25C - 1,10;
• -30C - 1,20;
• -35C - 1,30.

Warmteverliezen zijn ook afhankelijk van hoeveel buitenmuren het huis heeft:

• vier muren - 1,33;%
• drie muren - 1,22;
• twee muren - 1,2;
• één muur - 1.

Het is goed als er een garage, een badhuis of iets anders aan vastzit. Maar als de wind het van alle kanten waait, dan moet je een krachtiger ketel kopen.

Het aantal verdiepingen of het type kamer dat zich boven de kamer bevindt, bepaalt de K6-coëfficiënt als volgt: als het huis twee of meer verdiepingen heeft, nemen we voor berekeningen de waarde van 0,82, maar als het de zolder is, dan voor de warme - 0,91 en 1 voor koude .

Wat betreft de hoogte van de muren, de waarden zijn als volgt:

• 4,5 m - 1,2;
• 4,0 m - 1,15;
• 3,5 m - 1,1;
• 3,0 m - 1,05;
• 2,5 m - 1.

Naast de genoemde coëfficiënten wordt ook rekening gehouden met de oppervlakte van het pand (Pl) en het specifieke warmteverlies (Udtp).

De laatste formule voor het berekenen van de warmteverliescoëfficiënt:

Tp = UDtp * Pl * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7.

De UDP-coëfficiënt is 100 watt / m2.

Analyse van berekeningen op een specifiek voorbeeld

Het huis waarvoor we de belasting van het verwarmingssysteem zullen bepalen, heeft dubbele beglazing (K1 = 1), schuimbetonwanden met verhoogde thermische isolatie (K2 = 1), waarvan er drie naar buiten gaan (K5 = 1.22). De oppervlakte van de ramen is 23% van het vloeroppervlak (K3 = 1,1), op straat is er ongeveer 15 ° C vorst (K4 = 0,9). De zolder van het huis is koud (K6 = 1), de hoogte van de kamers is 3 meter (K7 = 1,05). De totale oppervlakte is 135m2.

De eerste gegevens zijn bekend, daarna is alles zoals op school: vervangt de cijfers in de formule en we krijgen het antwoord:

Vrij = 135 * 100 * 1 * 1 * 1,1 * 0,9 * 1,22 * 1 * 1,05 = 17120,565 (Watt) of vrij = 17,1206 kW

Nu kunt u het vermogen van het verwarmingssysteem berekenen:

Mk = 1,2 * 17,1206 = 20,54472 (kW).

De berekening van de belasting en het warmteverlies kan onafhankelijk en snel genoeg worden uitgevoerd. Het enige dat u hoeft te doen, is een paar uur besteden aan het ordenen van de originele gegevens en vervolgens de waarden in de formules vervangen. De cijfers die je hierdoor krijgt, helpen bij het bepalen van de keuze van de ketel en radiatoren.