冷卻液的動態參數
我們進行下一階段的計算 - 分析冷卻劑的消耗。在大多數情況下，公寓供暖系統與其他系統不同 - 這是由於加熱板的數量和管道的長度。壓力用作垂直流過系統的附加“驅動力”。
在私人一層和多層住宅、舊板式公寓樓中，使用高壓供暖系統，可以將熱釋放物質輸送到分支、多環供暖系統的所有部分，並將水提升到整個高度（至 14 樓）。
相反，一個普通的2房或3房的獨立供暖公寓沒有這麼多的環和系統分支，它包括不超過三個電路。
這意味著冷卻劑的運輸是在水流的自然過程的幫助下發生的。但也可以使用循環泵，由燃氣/電鍋爐提供加熱。
我們建議在 100 平方米以上的空間供暖時使用循環泵。您可以在鍋爐之前和之後安裝泵，但通常將其放在“回流”上 - 較低的載體溫度，更少的空氣，更長的泵壽命
加熱系統設計和安裝領域的專家在計算冷卻劑體積方面定義了兩種主要方法：
- 根據系統的實際容量。無一例外，熱水流將流過的空腔體積總和：管道各個部分、散熱器部分等的總和。但這是一個相當費力的選擇。
- 鍋爐功率。在這裡，專家們的意見分歧很大，有的說10升，有的說15升/單位鍋爐功率。
從務實的角度來看，必須考慮到這樣一個事實，即供暖系統可能不僅會為房間提供熱水，還會為浴缸/淋浴、洗臉盆、水槽和烘乾機提供熱水，也許還可以用於水力按摩或按摩浴缸。此選項更快。
因此，在這種情況下，我們建議將每單位功率設置為 13.5 升。將此數字乘以鍋爐功率（8.08 kW），我們得到估計的水量 - 109.08 升。
系統中計算出的冷卻劑速度正是允許您為加熱系統選擇特定管道直徑的參數。
它使用以下公式計算：
V = (0.86 * W * k) / t-to,
在哪裡：
- W——鍋爐功率；
- t 是供水溫度；
- to 是回水迴路中的水溫；
- k - 鍋爐效率（燃氣鍋爐為 0.95）。
將計算出的數據代入公式，我們有：(0.86 * 8080 * 0.95) / 80-60 \u003d 6601.36 / 20 \u003d 330 kg / h。因此，在一小時內，330升冷卻劑（水）在系統中移動，系統容量約為110升。
加熱的熱計算：一般程序
供暖系統的經典熱力計算是一份摘要技術文件，其中包括所需的分步標準計算方法。
但在研究這些主要參數的計算之前，您需要確定供暖系統本身的概念。
供暖系統的特點是房間內的熱量強制供應和非自願移除。
計算和設計供暖系統的主要任務：
- 最可靠地確定熱損失；
- 確定冷卻劑的用量和使用條件；
- 盡可能準確地選擇產生、運動和傳熱的要素。
在建造供暖系統時，有必要首先收集有關將使用供暖系統的房間/建築物的各種數據。在對系統的熱參數進行計算之後，分析算術運算的結果。
根據獲得的數據，選擇加熱系統的組件，然後進行採購、安裝和調試。
供暖是一個多組件系統，用於確保房間/建築物內的批准溫度範圍。它是現代住宅樓通信綜合體的一個單獨部分
值得注意的是，指定的熱計算方法可以準確計算大量具體描述未來供暖系統的量。
作為熱計算的結果，將提供以下信息：
- 熱損失數，鍋爐功率；
- 分別為每個房間提供散熱器的數量和類型；
- 管道的水力特性；
- 體積，熱載體的速度，熱泵的功率。
熱力計算不是理論上的大綱，而是相當準確合理的結果，建議在實際選擇加熱系統的組件時使用。
計劃概述
為了方便計算，使用了計算液壓的業餘和專業程序。
最受歡迎的是 Excel。
您可以使用 Excel Online、CombiMix 1.0 或在線液壓計算器中的在線計算。固定程序的選擇要考慮到項目的要求。
使用此類程序的主要困難是對液壓基礎知識的無知。其中一些沒有對公式進行解碼，沒有考慮管道分支的特點和復雜電路中的電阻計算。
- 赫茲 C.O. 3.5 - 根據特定線性壓力損失的方法進行計算。
- DanfossCO 和 OvertopCO 可以計算自然循環系統。
- “流量”（Flow） - 允許您應用沿立管具有可變（滑動）溫差的計算方法。
您應該指定溫度的數據輸入參數 - 開爾文 / 攝氏度。
計算中包括什麼？
在開始計算之前，您應該執行一系列圖形
滑雪動作（通常為此使用特殊程序）。水力計算涉及確定進行加熱過程的房間的熱平衡指標。
為了計算系統，考慮了最長的加熱迴路，包括最大數量的設備、配件、控制和截止閥以及最大的壓降高度。計算中包括以下數量：
- 管道材料；
- 管道所有部分的總長度；
- 管道直徑；
- 管道彎頭；
- 配件、配件和加熱裝置的電阻；
- 旁路的存在；
- 冷卻液流動性。
為了考慮所有這些參數，有專門的計算機程序，例如 NTP Truboprovod、Oventrop CO、HERZ S.O. 3.5 版。或許多類似物，便於專家計算。
它們包含供熱系統每個元素的必要參考數據，並允許您自動計算。但是，用戶必須完成大部分工作，確定關鍵點並輸入所有數據以用於管道方案的計算和特徵。為方便起見，建議在 MS excel 中逐步填寫預先創建的表格。
在克服阻力方面進行正確的計算是最耗時的，但新
水式供暖系統設計的必要步驟。
管道壓力損失的測定
冷卻液循環迴路中的壓力損失阻力被確定為所有單個組件的總值。後者包括：
- 初級電路中的損耗，表示為 ΔPlk；
- 當地熱載體成本（ΔPlm）；
- 特殊區域的壓降，稱為“熱發生器”，名稱為 ∆Ptg；
- 內置熱交換系統內部的損失 ΔPto。
將這些值相加後，獲得了所需的指標，該指標表徵了系統的總液壓阻力 ΔPco。
除了這種通用方法外，還有其他方法可以確定聚丙烯管道的水頭損失。其中之一是基於對與管道開始和結束相關的兩個指標的比較。在這種情況下，可以通過簡單地減去由兩個壓力表確定的初始值和最終值來計算壓力損失。
計算所需指標的另一種選擇是基於使用更複雜的公式，該公式考慮了影響熱通量特性的所有因素。下面給出的比率主要考慮了由於管道長度較長而導致的液頭損失。
- h 是水頭損失，在所研究的案例中以米為單位。
- λ 是液壓阻力（或摩擦）係數，由其他計算方法確定。
- L 是服務管道的總長度，以運行米為單位。
- D 是管道的內部尺寸，它決定了冷卻液的流量。
- V 是流體流速，以標准單位（米/秒）測量。
- 符號 g 是自由落體加速度，為 9.81 m/s2。
由於管道內表面的流體摩擦而發生壓力損失
高水力摩擦係數引起的損失是非常令人感興趣的。這取決於管道內表面的粗糙度。在這種情況下使用的比率僅適用於標準圓形的管狀毛坯。找到它們的最終公式如下所示：
- V——水團的運動速度，以米/秒為單位。
- D——內徑，它決定了冷卻液運動的自由空間。
- 分母中的係數表示液體的運動粘度。
後一個指標指的是常數值，是根據網上大量公佈的專門表格查到的。
采暖水力參數計算程序
加熱房子的計劃
在計算加熱系統參數的第一階段，應繪製一個初步圖表，表明所有組件的位置。因此，確定了乾線的總長度，計算了散熱器的數量、水的體積以及加熱裝置的特性。
如何在沒有此類計算經驗的情況下進行加熱的水力計算？應該記住，對於自主供熱，選擇正確的管道直徑很重要。應該從這個階段開始計算。
確定最佳管道直徑
供暖管道類型
加熱系統最簡化的水力計算僅包括管道橫截面的計算。通常，在設計小型系統時，他們沒有它。為此，根據供熱類型，採用以下管道直徑參數：
- 具有重力循環的開放式方案。直徑為 30 至 40 毫米的管道。這種較大的橫截面是必要的，以減少由於水在幹線內表面上的摩擦造成的損失；
- 帶強制循環的封閉系統。管道的橫截面從 8 到 24 毫米不等。它越小，系統中的壓力就越大，因此，冷卻劑的總體積將減少。但與此同時，水力損失也會增加。
如果有專門的供暖系統水力計算程序，只需填寫鍋爐技術特性數據並傳輸供暖方案即可。該軟件包將確定最佳管道直徑。
管道內徑選擇表
可以獨立檢查接收到的數據。在計算管道直徑時，手動對兩管加熱系統進行水力計算的程序是計算以下參數：
- V是水的運動速度。它應該在 0.3 到 0.6 m/s 的範圍內。由泵送設備的性能決定；
- Q 是熱通量。這是一段時間內通過的熱量的比率 - 1秒；
- G——水流量。以公斤/小時為單位。直接取決於管道的直徑。
將來，要對水加熱系統進行水力計算，您需要知道加熱房間的總體積 - m³。假設一個房間的這個值是 50 立方米。知道加熱鍋爐的功率（24 kW），我們計算最終的熱流：
Q=50/24=2.083 千瓦
取決於管道直徑的用水量表
然後，為了選擇最佳管徑，您需要使用 Excel 中對供暖系統進行水力計算時編制的表格數據。
在這種情況下，系統特定部分中管道的最佳內徑為 10 毫米。
將來，要進行加熱系統的水力計算示例，您可以找出近似的水流，這會從管道的直徑發出哨聲。
考慮樹幹中的局部阻力
供暖水力計算實例
同樣重要的一步是計算高速公路各路段供暖系統的水力阻力。為此，整個供熱方案有條件地分為幾個區域。最好對房子裡的每個房間進行計算。
輸入供暖系統水力計算程序時需要以下數量作為初始數據：
- 現場管道長度，lm；
- 線徑。計算順序如上所述；
- 所需的流速。還取決於管道的直徑和循環泵的功率；
- 每種製造材料的特定參考數據 - 摩擦係數 (λ)、摩擦損失 (ΔР)；
- +80°C 時水的密度為 971.8 kg/m³。
知道了這些數據，就可以對供暖系統進行簡化的水力計算。這種計算的結果可以在表中看到。在進行這項工作時，必須記住，選擇的加熱面積越小，系統一般參數的數據就越準確。由於第一次進行供熱水力計算會比較困難，建議對一定的管道間隔進行一系列計算。希望它包含盡可能少的附加設備 - 散熱器，閥門等。
示例的初始條件
為了更具體地解釋水力計算錯誤的所有細節，讓我們舉一個普通住宅的具體例子。我們有一套經典的2室公寓，總面積65.54平方米，包括兩個房間，一個廚房，一個獨立的衛生間和浴室，一個雙走廊，一個雙陽台。
調試後，我們收到了有關公寓準備情況的以下信息。所描述的公寓包括由用膩子和土壤處理的整體鋼筋混凝土結構製成的牆壁、由帶有兩個室玻璃的型材製成的窗戶、苯乙烯壓制的內門和浴室地板上的瓷磚。
典型的 9 層高面板建築，有四個入口。每層有 3 套公寓：一套 2 室公寓和兩套 3 室公寓。公寓位於五樓
此外，所展示的外殼已經配備了銅線、分配器和單獨的屏蔽罩、燃氣灶、浴室、洗臉盆、馬桶、加熱毛巾架、水槽。
最重要的是，客廳、浴室和廚房已經安裝了鋁製暖氣片。關於管道和鍋爐的問題仍然懸而未決。
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加熱通道的水力學計算
供暖系統的水力計算通常歸結為選擇鋪設在網絡不同部分的管道直徑。執行時，必須考慮以下因素：
- 在給定的冷卻劑循環率下，管道中的壓力值及其下降；
- 其估計費用；
- 使用過的管狀產品的典型尺寸。
在計算這些參數中的第一個時，重要的是要考慮泵送設備的功率。足以克服加熱迴路的液壓阻力。在這種情況下，聚丙烯管的總長度具有決定性意義，隨著總長度的增加，整個系統的總液壓阻力也會增加。
在這種情況下，聚丙烯管的總長度具有決定性意義，隨著總長度的增加，整個系統的總液壓阻力也會增加。
根據計算結果，確定供暖系統後續安裝所需的、與現行標準要求相對應的指標
在這種情況下，聚丙烯管的總長度具有決定性意義，隨著總長度的增加，整個系統的總液壓阻力也會增加。根據計算結果，確定供暖系統後續安裝所需的、與現行標準要求相對應的指標。
泵速數
根據其設計，循環泵是一個與葉輪軸機械連接的電動機，其葉片將加熱的液體從工作室推出到加熱迴路中。
根據與冷卻劑的接觸程度，泵分為乾式和濕式轉子裝置。在前者中，只有葉輪的下部浸入水中，而後者則使整個水流通過自身。
帶有乾轉子的型號具有更高的性能係數 (COP)，但由於運行過程中的噪音，會產生許多不便。帶有濕轉子的同類產品使用起來更舒適，但性能較低。
現代循環泵可以在兩種或三種速度模式下運行，在加熱系統中保持不同的壓力。使用此選項可讓您以最大速度快速加熱房間，然後選擇最佳操作模式，並將設備的功耗降低多達 50%。
使用安裝在泵殼上的特殊槓桿來切換速度。某些型號具有自動控制系統，可根據加熱室內的空氣溫度改變發動機轉速。
計算步驟
有必要分幾個階段計算房屋供暖參數：
- 計算家中的熱量損失；
- 溫度範圍的選擇；
- 按功率選擇暖氣片；
- 系統的水力計算；
- 鍋爐選擇。
該表將幫助您了解您的房間需要什麼樣的散熱器功率。
熱損失計算
計算的熱工部分基於以下初始數據進行：
- 用於建造私人住宅的所有材料的比熱導率；
- 建築物所有元素的幾何尺寸。
在這種情況下，供暖系統的熱負荷由以下公式確定：
Mk \u003d 1.2 x Tp，其中
Tp——建築物的總熱損失；
Mk——鍋爐功率；
1.2 - 安全係數（20%）。
對於個別建築，供暖可以用簡化的方法計算：房屋（包括走廊和其他非住宅房屋）的總面積乘以特定的氣候功率，所得乘積除以10。
具體氣候功率的值取決於施工現場，等於：
- 俄羅斯中部地區 - 1.2 - 1.5 kW；
- 該國南部 - 0.7 - 0.9 kW；
- 北方 - 1.5 - 2.0 kW。
一種簡化的技術允許您計算熱量，而無需求助於設計組織的昂貴幫助。
溫度條件和散熱器的選擇
模式取決於供暖鍋爐出口處的冷卻劑（通常是水）的溫度、返回鍋爐的水以及房屋內的空氣溫度。
根據歐洲標準，最佳模式是比率 75/65/20。
安裝前要選擇暖氣片，首先要計算出每個房間的容積。對於我國的每個地區，每立方米空間所需的熱能量已經確定。例如，對於該國的歐洲部分，這個數字是 40 瓦。
要確定特定房間的熱量，需要將其特定值乘以立方容量並將結果增加 20%（乘以 1.2）。根據獲得的數字，計算出所需的加熱器數量。製造商表明他們的力量。
例如，標準鋁製散熱器的每個翅片的功率為 150 W（在冷卻液溫度為 70°C 時）。為了確定所需的散熱器數量，需要將所需的熱能除以一個加熱元件的功率。
水力計算
有專門的水力計算程序。
建設成本高昂的階段之一是管道的安裝。需要對私人住宅的供暖系統進行水力計算，以確定管道的直徑、膨脹水箱的容積和正確選擇循環泵。水力計算的結果是以下參數：
- 整體熱載體消耗；
- 系統中熱載體的壓力損失；
- 從泵（鍋爐）到每個加熱器的壓力損失。
如何確定冷卻液的流量？為此，需要將其比熱容（對於水，此數字為 4.19 kJ/kg * 攝氏度）乘以出口和入口的溫差，然後將加熱系統的總功率除以結果。
管道直徑的選擇基於以下條件：管道中的水流速不應超過1.5 m/s。否則，系統會發出噪音。但也有一個較低的速度限制 - 0.25 m / s。管道的安裝需要評估這些參數。
如果忽略此條件，則可能會發生管道通風。通過適當選擇的部分，內置在鍋爐中的循環泵足以供熱系統運行。
每個部分的水頭損失計算為特定摩擦損失（由管道製造商指定）和管道部分長度的乘積。在工廠規格中，它們也針對每個配件進行了說明。
鍋爐選擇和一些經濟學
鍋爐的選擇取決於特定類型燃料的可用性程度。如果燃氣連接到房子，購買固體燃料或電力是沒有意義的。如果您需要組織熱水供應，則不根據加熱功率選擇鍋爐：在這種情況下，選擇安裝功率至少為 23 kW 的兩迴路裝置。由於生產率較低，它們只能提供一個取水點。
加熱系統液壓示例
現在讓我們看一個如何對供暖系統進行水力計算的例子。為此，我們選取主線的那部分，在該部分上觀察到相對穩定的熱損失。其特點是管道的直徑不會改變。
為了確定這樣的站點，我們需要基於系統本身所在的建築物中的熱平衡信息。請記住，這些部分應從熱發生器開始編號。關於將位於供應現場的節點，應以大寫字母簽名。
如果高速公路上沒有這樣的節點，那麼我們只用小筆劃標記它們。對於節點（它們將位於分支部分），我們使用阿拉伯數字。如果使用水平供暖系統，則每個此類點的數字將指示樓層編號。收集流量的節點也應該用小筆劃標記。請注意，這些數字中的每一個都必須由兩個數字組成：一個用於該部分的開頭，第二個用於其結尾。
電阻表
重要信息！如果正在計算垂直類型系統，則所有立管也應標有阿拉伯數字並嚴格按順時針方向移動。
提前製定詳細的估算方案，方便確定高速公路的總長度。估計的準確度不是一句話，準確度要保持在十厘米以內！
準確的熱負荷計算
建築材料的導熱係數值和傳熱阻力
但是，這種對加熱的最佳熱負荷的計算並沒有給出所需的計算精度。它沒有考慮最重要的參數——建築物的特性。主要的一個是用於製造房屋各個元素的材料的傳熱阻力 - 牆壁，窗戶，天花板和地板。它們確定從加熱系統的熱載體接收的熱能的守恆程度。
什麼是傳熱阻力（R）？這是熱導率 (λ) 的倒數 - 材料結構傳遞熱能的能力。那些。導熱係數值越高，熱損失越大。該值不能用於計算年熱負荷，因為它沒有考慮材料的厚度 (d)。因此，專家採用傳熱阻力參數，其計算公式如下：
牆壁和窗戶的計算
住宅建築牆體的傳熱阻力
牆體傳熱阻力有歸一化值，直接取決於房屋所在區域。
與熱負荷的放大計算相反，首先需要計算外牆、窗戶、一樓地板和閣樓的傳熱阻力。讓我們以房屋的以下特徵為基礎：
- 牆壁面積 - 280 平方米。它包括窗戶 - 40 平方米；
- 牆體材料為實心磚（λ=0.56）。外牆厚度為0.36m，據此計算電視傳輸電阻——R \u003d 0.36 / 0.56 \u003d 0.64 m² * C / W；
- 為了提高隔熱性能，安裝了外部絕緣材料 - 100 毫米厚的聚苯乙烯泡沫塑料。對他來說，λ=0.036。因此 R \u003d 0.1 / 0.036 \u003d 2.72 m² * C / W;
- 外牆整體R值為0.64 + 2.72 = 3.36，這是一個很好的房屋保溫指標；
- 窗戶的熱傳導阻力 - 0.75 m² * C / W（帶有氬氣填充的雙層玻璃窗）。
事實上，通過牆壁的熱量損失將是：
(1/3.36)*240+(1/0.75)*40= 124 W 1°C 溫差
我們將溫度指標與熱負荷的擴大計算相同 + 室內 22°С 和室外 -15°С。必鬚根據以下公式進行進一步計算：
通風計算
然後你需要計算通過通風的損失。建築物內的總風量為480 m³。同時，其密度約等於 1.24 kg/m³。那些。它的質量是 595 公斤。平均而言，空氣每天（24 小時）更新五次。在這種情況下，要計算供暖的最大小時負荷，您需要計算通風的熱損失：
(480*40*5)/24= 4000 kJ 或 1.11 kWh
總結所有獲得的指標，您可以找到房屋的總熱損失：
通過這種方式，可以確定準確的最大熱負荷。結果值直接取決於外面的溫度。因此，要計算供暖系統的年負荷，有必要考慮天氣條件的變化。如果采暖季節的平均溫度為-7°C，則總供熱負荷將等於：
(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(采暖季天數)=15843 kW
通過更改溫度值，您可以準確計算任何加熱系統的熱負荷。
對於獲得的結果，有必要添加通過屋頂和地板的熱損失值。這可以通過 1.2 - 6.07 * 1.2 \u003d 7.3 kW / h 的校正因子來完成。
結果值表示系統運行期間能量載體的實際成本。有幾種方法可以調節供暖的熱負荷。其中最有效的是降低沒有常住居民的房間的溫度。這可以使用溫度控制器和安裝的溫度傳感器來完成。但同時，必須在建築物中安裝兩管加熱系統。
要計算熱損失的準確值，您可以使用專門的程序 Valtec。該視頻顯示了一個使用它的示例。
Anatoly Konevetsky, 克里米亞, 雅爾塔
Anatoly Konevetsky, 克里米亞, 雅爾塔
親愛的奧爾加！很抱歉再次與您聯繫。根據你的公式，我得到一個難以想像的熱負荷： Cyr \u003d 0.01 * (2 * 9.8 * 21.6 * (1-0.83) + 12.25) \u003d 0.84 Qot \u003d 1.626 * 25600 * 0.37 * ((22-(- 6)) * 1.84 * 0.000001 \u003d 0.793 Gcal/小時根據上面放大的公式，原來只有0.149 Gcal/小時。我不明白這是怎麼回事？請解釋！
Anatoly Konevetsky, 克里米亞, 雅爾塔
