锅炉选择
锅炉可以有几种类型：
- 电锅炉；
- 液体燃料锅炉；
- 燃气锅炉；
- 固体燃料锅炉；
- 组合锅炉。
除了燃料成本外，还需要每年至少对锅炉进行一次预防性检查。最好为这些目的打电话给专家。您还需要对过滤器进行预防性清洁。最容易操作的是使用燃气运行的锅炉。它们的维护和维修也很便宜。燃气锅炉仅适用于那些可以使用燃气总管的房屋。
此类锅炉的特点是高度安全。现代锅炉的设计方式使其不需要锅炉房的特殊房间。现代锅炉的特点是外观漂亮，能够成功地融入任何厨房的内部。
厨房里的燃气锅炉
迄今为止，以固体燃料运行的半自动锅炉特别受欢迎。诚然，这种锅炉有一个缺点，那就是每天一次需要装载燃料。许多制造商生产这种完全自动化的锅炉。在这种锅炉中，固体燃料是离线加载的。
然而，这样的锅炉有一点问题。除了主要问题，即现在的电费相当昂贵外，它们还可能使网络过载。在小村庄，每户平均每小时分配高达 3 kW 的电量，但这对于锅炉来说是不够的，必须记住，网络不仅会加载锅炉的运行。
电锅炉
要组织私人住宅的供暖系统，您还可以安装液体燃料型锅炉。这种锅炉的缺点是会从生态和安全的角度引起批评。
锅炉功率计算
在计算房子的供暖之前，您需要通过计算锅炉的功率来做到这一点。整个供暖系统的效率主要取决于锅炉的功率。这件事的主要内容是不要过度使用，因为太强大的锅炉会消耗更多的燃料。如果锅炉太弱，那么就无法正常加热房屋，这将对房屋的舒适度产生负面影响。
因此，乡间别墅供暖系统的计算很重要。如果您同时计算建筑物在整个采暖期的比热损失，您可以选择所需功率的锅炉
家庭供暖的计算 - 比热损失可以通过以下方法完成：
q屋=Q年/FH
Qyear 是整个采暖期的热能消耗量；
Fh是房子被加热的面积；
锅炉功率选择表取决于要加热的区域
为了计算乡间别墅的供暖 - 私人住宅供暖的能源消耗，您需要使用以下公式和计算器等工具：
问年=βH*[问ķ-(问vnb+Qs)*ν
βH - 这是计算供暖系统额外热量消耗的系数。
问vnb - 家庭性质的热量接收，这是整个供暖期的典型情况。
Qk 是房屋总热量损失的值。
问s - 这是通过窗户进入房屋的太阳辐射形式的热量流动。
在计算私人住宅的供暖之前，值得考虑的是，不同类型的场所具有不同的温度条件和空气湿度指标。它们如下表所示：
下表显示了照明型开口的遮阳系数和通过窗户进入的太阳辐射的相对量。
如果您打算安装热水器，那么房子的面积将在很大程度上是一个决定因素。如果房子总面积不超过100平方米。米，那么自然循环的加热系统也是合适的。如果房子的面积更大，那么强制循环的供暖系统是强制性的。房屋供暖系统的计算必须准确无误地进行。
等截面简单管道
简单管道的主要设计比率是：伯努利方程、流量方程 Q \u003d const 和计算沿管道长度和局部阻力的摩擦压力损失的公式。
在特定计算中应用伯努利方程时，可以考虑以下建议。首先，您应该在图中设置两个设计截面和一个比较平面。建议采取分段：
罐中液体的自由表面，其中速度为零，即V = 0;
流向大气的出口，其中射流截面中的压力等于环境压力，即pa6c = ratm 或 pis6 = 0；
设定（或需要确定）压力的部分（压力表或真空表的读数）；
活塞下方的部分，其中过压由外部负载决定。
比较平面通过计算截面之一的重心方便地绘制，通常位于下方（然后截面的几何高度为 0）。
让一个简单的等截面管道在空间中任意放置（图1），总长度为l，直径为d，并包含许多局部阻力。在初始段（1-1）中，几何高度等于z1和超压p1，在最终段（2-2）中，几何高度分别等于z2和p2。由于管径恒定，这些部分的流速相同且等于 v.
考虑到 ，第 1-1 节和第 2-2 节的伯努利方程将如下所示：
或者
,
局部阻力系数的总和。
为了计算方便，我们引入设计头的概念
,
٭
٭٭
热计算示例
作为一个热力计算的例子，有一个普通的 1 层房子，有四个客厅、一个厨房、一个浴室、一个“冬季花园”和杂物间。
整体钢筋混凝土板（20 厘米）的基础，外墙 - 带石膏的混凝土（25 厘米），屋顶 - 木梁天花板，屋顶 - 金属瓦和矿棉（10 厘米）
让我们指定计算所需的房屋初始参数。
建筑尺寸：
- 地板高度 - 3 m;
- 建筑前后小窗1470*1420mm；
- 大立面窗2080*1420 mm；
- 入口门 2000*900 毫米；
- 后门（通往露台的出口）2000*1400 (700 + 700) 毫米。
建筑总宽9.5平方米，长16平方米。只有客厅（4 个单位）、一间浴室和一间厨房将被加热。
为了准确计算墙壁的热损失，必须从外墙的面积中减去球门窗的面积——这是一种完全不同类型的材料，有其自身热阻
我们首先计算均质材料的面积：
- 建筑面积 - 152 m2;
- 屋顶面积 - 180 m2，考虑到阁楼的高度 1.3 m 和运行的宽度 - 4 m;
- 窗口面积 - 3*1.47*1.42+2.08*1.42=9.22 m2；
- 门面积 - 2*0.9+2*2*1.4=7.4 m2。
外墙的面积将等于 51*3-9.22-7.4=136.38 m2。
我们转向计算每种材料的热损失：
- 问地面\u003d S * ΔT * k / d \u003d 152 * 20 * 0.2 / 1.7 \u003d 357.65 W；
- 问屋顶\u003d 180 * 40 * 0.1 / 0.05 \u003d 14400 瓦；
- 问窗户=9.22*40*0.36/0.5=265.54W；
- 问门=7.4*40*0.15/0.75=59.2W；
还有Q墙 相当于 136.38*40*0.25/0.3=4546。所有热损失的总和将为 19628.4 W。
因此，我们计算锅炉的功率：P锅炉=Q损失*S房间供暖*K/100=19628.4*(10.4+10.4+13.5+27.9+14.1+7.4)*1.25/100=19628.4*83.7*1.25/100=20536.2=21 kW。
让我们计算其中一个房间的散热器部分的数量。对于所有其他人，计算是相似的。例如，一个角落房间（在图表的左侧，下角）的面积为 10.4 平方米。
所以 N=(100*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7)/C=(100*10.4*1.0*1.0*0.9*1.3*1.2*1.0*1.05)/180=8.5176=9。
这个房间需要 9 个部分的加热散热器，热量输出为 180 瓦。
我们继续计算系统中的冷却液量 - W=13.5*P=13.5*21=283.5 l。这意味着冷却液速度将为：V=(0.86*P*μ)/ΔT=(0.86*21000*0.9)/20=812.7 l。
这样一来，系统中整个冷却液体积的全周转量将相当于每小时 2.87 次。
- 私人住宅供暖系统的计算：计算规则和示例
- 建筑物的热工计算：执行计算的细节和公式+实际示例
如何计算热交换器的最佳数量和体积
在计算所需散热器的数量时，应该考虑它们是由什么材料制成的。现在市场上提供三种类型的金属散热器：
- 铸铁，
- 铝，
- 双金属合金。
他们都有自己的特点。铸铁和铝的传热率相同，但铝冷却快，铸铁升温慢，但保温时间长。双金属散热器升温快，但冷却速度比铝散热器慢得多。
在计算散热器数量时，还应考虑其他细微差别：
- 地板和墙壁的隔热有助于节省高达 35% 的热量，
- 角落的房间比其他房间凉爽，需要更多的散热器，
- 窗户上使用双层玻璃窗可节省15%的热能，
- 高达 25% 的热能通过屋顶“离开”。
暖气片的数量和其中的部分取决于许多因素。
根据 SNiP 的规范，加热 1 m3 需要 100 W 的热量。因此，50 m3 将需要 5000 瓦。如果一个 8 节的双金属器件发出 120 W，那么使用一个简单的计算器我们计算：5000：120 = 41.6。四舍五入后，我们得到了 42 个散热器。
您可以使用近似公式来计算散热器截面：
N*= 标普*100
符号（*）表示小数部分按一般数学规则四舍五入，N为截面数，S为房间面积，m2，P为1截面的热量输出，W。
公式
亲爱的读者，因为我们不侵犯获得热工程文凭，所以我们不会开始爬进丛林。
根据公式 D \u003d 354 * (0.86 * Q / Dt) / v 进行加热管道直径的简化计算，其中：
- D 是所需的直径值，以厘米为单位。
- Q 是电路相应部分的热负载。
- Dt 是供应和返回管道之间的温度增量。在典型的自治系统中，它大约为 20 度。
- v 是管道中的冷却剂流量。
看起来我们没有足够的数据来继续。
为了计算供暖管道的直径，我们需要：
- 了解冷却液的移动速度。
- 学习计算整个系统及其各个部分的热功率。
冷却液速度
它必须符合一对边界条件。
一方面，冷却剂必须每小时在回路中循环大约 3 次。在另一种情况下，珍贵的温度增量会显着增加，使散热器的加热不均匀。此外，在极冷的情况下，我们将充分利用真正的可能性对电路中最冷的部分进行除霜。
否则，过高的速度会产生液压噪音。可以说，对于业余爱好者来说，在管道中的水声中入睡是一种乐趣。
每秒 0.6 到 1.5 米的流速范围被认为是可以接受的；除此之外，在大多数情况下，计算中使用的最大允许值 - 1.5 m / s。
火电
这是计算墙壁标准化热阻的方案（对于该国的中心 - 3.2 m2 * C / W）。
- 对于私人住宅，以每立方米空间60瓦作为基本功率。
- 每扇窗户增加 100 瓦，每扇门增加 200 瓦。
- 结果乘以区域系数，具体取决于气候区域：
| 一月平均气温 | 系数 |
| -40 | 2,0 |
| -25 | 1,6 |
| -15 | 1,4 |
| -5 | 1 |
| 0,8 |
因此，在克拉斯诺达尔，一间 300 平方米的房间，三扇门窗（一月平均温度为 +0.6C）将需要 (300 * 60 + (3 * 100 + 200)) * 0.8 = 14800 瓦的热量。
对于建筑物，其墙壁的热阻与标准化热阻显着不同，使用另一种简化方案：Q=V*Dt*K/860，其中：
- Q 是以千瓦为单位的热功率需求。
- V - 以立方米为单位的加热空间量。
- Dt——寒冷天气高峰时街道和房间之间的温差。
| 绝缘系数 | 建筑围护结构说明 |
| 0,6 — 0,9 | 泡沫或矿棉外套，隔热屋顶，节能三层玻璃 |
| 1,-1,9 | 一砖半砌，单室双层玻璃窗 |
| 2 — 2,9 | 砖砌，木框窗户没有绝缘 |
| 3-4 | 铺在半砖上，上釉在一根线 |
从哪里获得电路单独部分的负载？使用上述方法之一，通过该区域加热的房间体积计算得出。
供暖系统的计算
在为私人住宅规划供暖系统时，最困难和最关键的一步是进行水力计算——您需要确定供暖系统的阻力。
毕竟自己承担了如何计算供暖系统的体积，再进一步规划系统，很少有人知道首先要进行一些平面设计工作。特别是，应确定并在供暖系统计划中显示以下参数：
加热设备所在处所的热平衡；
最合适的加热设备和热交换表面的类型，在加热系统的初步计划中注明；
最适合的供暖系统类型，选择最合适的配置。您还应该创建加热锅炉、管道的详细布局。
选择管道类型，确定高质量工作所需的附加元件（阀门、阀门、传感器）。在系统的初步方案上标明它们的位置。
创建一个完整的轴测图。它应该说明部分的数量、它们的持续时间和热负荷水平。
计划并在图表上显示主加热电路
在这种情况下，重要的是要考虑冷却剂的最大流量。
加热示意图
两管加热系统
对于任何加热系统，管道的设计部分是直径不变且冷却剂流动稳定的部分。最后一个参数是根据房间的热平衡计算得出的。
要计算两管加热系统，应对部分进行初步编号。它从加热元件（锅炉）开始。系统分支的供应线的所有节点必须用大写字母标记。
两管加热系统
位于预制主管道上的相应节点应以破折号表示。仪器分支的分支点（在节点立管上）通常用阿拉伯数字表示。这些名称对应于楼层编号（如果实施水平加热系统）或立管编号（垂直系统）。在这种情况下，在冷却液流的交界处，这个数字由一个额外的冲程表示。
为使工作达到最佳效果，每个部分都应编号。
重要的是要考虑到数字必须由两个值组成 - 部分的开头和结尾
水力平衡
加热系统中的压降平衡是通过控制阀和截止阀来实现的。
系统的水力平衡是在以下基础上进行的：
- 设计负荷（质量冷却剂流量）；
- 管道制造商的动态阻力数据；
- 所考虑区域内的局部阻力数量；
- 配件的技术特性。
安装特性 - 压降、安装、容量 - 为每个阀门设置。他们确定冷却剂流入每个立管，然后流入每个设备的系数。
压力损失与冷却剂流量的平方成正比，单位为 kg/h，其中
S 是动态比压与截面局部阻力折减系数 (ξpr) 的乘积，以 Pa / (kg / h) 表示。
折减系数 ξpr 是系统所有局部阻力的总和。
确定冷却剂流量和管道直径
首先，每个供暖支路必须从最末端开始分段。分解是由耗水量完成的，它因散热器而异。这意味着在每个电池之后开始一个新的部分，这在上面的示例中显示。我们从第 1 部分开始，找出其中冷却剂的质量流量，重点关注最后一个加热器的功率：
G = 860q/Δt，其中：
- G——冷却液流量，kg/h；
- q——该区域内散热器的热功率，kW；
- Δt是供回水管道的温差，通常取20℃。
对于第一部分，冷却剂的计算如下所示：
860 x 2 / 20 = 86 公斤/小时。
获得的结果必须立即应用于图表，但为了进一步计算，我们将需要其他单位 - 升每秒。要进行转移，您需要使用以下公式：
GV = G /3600ρ，其中：
- GV——水体积流量，l/s；
- ρ 是水的密度，在 60 ºС 的温度下，它等于 0.983 千克/升。
在这些表中，公布了钢管和塑料管的直径值，具体取决于冷却剂的流速和速度。如果翻到第 31 页，那么在钢管的表 1 中，第一列以 l/s 为单位显示流速。为避免对常住户的供暖系统进行完整的管道计算，只需根据流量选择管径即可，如下图所示：
因此，对于我们的示例，通道的内部尺寸应为 10 毫米。但由于此类管道不用于供暖，我们安全地接受 DN15（15 毫米）管道。我们把它放在图表上，然后进入第二部分。由于下一个散热器的容量相同，因此无需应用公式，我们将前面的水流量乘以 2 得到 0.048 l/s。我们再次转向表格并在其中找到最接近的合适值。同时，不要忘记监测水流速度 v (m / s)，使其不超过规定的限制（在图中左列用红色圆圈标记）：
如图所示，2号段也铺设了DN15管道。此外，根据第一个公式，我们在第 3 节中找到流量：
860 x 1.5 / 20 = 65 kg / h 并将其转换为其他单位：
65 / 3600 x 0.983 = 0.018 l / s。
将其添加到前两个部分的成本总和中，我们得到：0.048 + 0.018 = 0.066 l / s 并再次翻到表格。由于在我们的例子中我们计算的不是重力系统，而是压力系统，所以这次DN15管子也适合冷却液的速度：
这样，我们计算所有部分并将所有数据应用于我们的轴测图：
加热装置段数的计算
如果没有计算出最佳的散热器段数，供暖系统将无效。不正确的计算将导致房间加热不均匀，锅炉将在其能力极限下工作，或者相反，“闲置”浪费燃料。
一些房主认为，电池越多越好。然而，这会延长冷却剂的路径，冷却剂会逐渐冷却，这意味着系统中的最后一个房间存在没有热量的风险。冷却剂的强制循环部分地解决了这个问题。但我们绝不能忽视锅炉的动力，它可能只是“不拉动”系统。
要计算节数，您需要以下值：
- 加热房间的面积（加上相邻的，没有散热器）；
- 一个散热器的功率（在技术规范中注明）；
考虑到 1 平方米。米
俄罗斯中部的居住空间将需要 100 W 的电力（根据 SNiP 的要求）。
房间的面积乘以100再除以安装散热器的功率参数。
以 25 平方米的房间为例。仪表和散热器功率 120 W: (20x100) / 185 \u003d 10.8 \u003d 11
这是最简单的公式，房间高度不标准或配置复杂，其他值使用\u200b\u200bare。
如果散热器的功率由于某种原因未知，如何正确计算私人住宅的供暖？默认情况下，采用 200 瓦的平均静态功率。您可以取某些类型的散热器的平均值。对于双金属，这个数字是 185 W，对于铝 - 190 W。对于铸铁，该值要低得多 - 120 瓦。
如果计算是针对角落房间进行的，那么结果可以安全地乘以 1.2 倍。
计算步骤
有必要分几个阶段计算房屋供暖参数：
- 计算家中的热量损失；
- 温度范围的选择；
- 按功率选择暖气片；
- 系统的水力计算；
- 锅炉选择。
该表将帮助您了解您的房间需要什么样的散热器功率。
热损失计算
计算的热工部分基于以下初始数据进行：
- 用于建造私人住宅的所有材料的比热导率；
- 建筑物所有元素的几何尺寸。
在这种情况下，供暖系统的热负荷由以下公式确定：
Mk \u003d 1.2 x Tp，其中
Tp——建筑物的总热损失；
Mk——锅炉功率；
1.2 - 安全系数（20%）。
对于个别建筑，供暖可以用简化的方法计算：房屋（包括走廊和其他非住宅房屋）的总面积乘以特定的气候功率，所得乘积除以10。
具体气候功率的值取决于施工现场，等于：
- 俄罗斯中部地区 - 1.2 - 1.5 kW；
- 该国南部 - 0.7 - 0.9 kW；
- 北方 - 1.5 - 2.0 kW。
一种简化的技术允许您计算热量，而无需求助于设计组织的昂贵帮助。
温度条件和散热器的选择
模式取决于供暖锅炉出口处的冷却剂（通常是水）的温度、返回锅炉的水以及房屋内的空气温度。
根据欧洲标准，最佳模式是比率 75/65/20。
安装前要选择暖气片，首先要计算出每个房间的容积。对于我国的每个地区，每立方米空间所需的热能量已经确定。例如，对于该国的欧洲部分，这个数字是 40 瓦。
要确定特定房间的热量，需要将其特定值乘以立方容量并将结果增加 20%（乘以 1.2）。根据获得的数字，计算出所需的加热器数量。制造商表明他们的力量。
例如，标准铝制散热器的每个翅片的功率为 150 W（在冷却液温度为 70°C 时）。为了确定所需的散热器数量，需要将所需的热能除以一个加热元件的功率。
水力计算
用于水力计算 有专门的节目。
建设成本高昂的阶段之一是管道的安装。需要对私人住宅的供暖系统进行水力计算，以确定管道的直径、膨胀水箱的容积和正确选择循环泵。水力计算的结果是以下参数：
- 整体热载体消耗；
- 系统中热载体的压力损失；
- 从泵（锅炉）到每个加热器的压力损失。
如何确定冷却液的流量？为此，需要将其比热容（对于水，此数字为 4.19 kJ/kg * 摄氏度）乘以出口和入口的温差，然后将加热系统的总功率除以结果。
管道直径的选择基于以下条件：管道中的水流速不应超过1.5 m/s。否则，系统会发出噪音。但也有一个较低的速度限制 - 0.25 m / s。管道的安装需要评估这些参数。
如果忽略此条件，则可能会发生管道通风。有了正确选择的部分，锅炉中内置的循环泵就足以用于加热系统的运行。
每个部分的水头损失计算为特定摩擦损失（由管道制造商指定）和管道部分长度的乘积。在工厂规格中，它们也针对每个配件进行了说明。
锅炉选择和一些经济学
锅炉的选择取决于特定类型燃料的可用性程度。如果燃气连接到房子，购买固体燃料或电力是没有意义的。如果您需要组织热水供应，则不根据加热功率选择锅炉：在这种情况下，选择安装功率至少为 23 kW 的两回路装置。由于生产率较低，它们只能提供一个取水点。
加热设备的选择和安装
热量通过加热装置从锅炉传递到房屋。它们分为：
- 红外线发射器；
- 对流辐射（所有类型的散热器）；
- 对流（肋）。
红外线发射器不太常见，但被认为更有效，因为它们不加热空气，而是加热发射器区域内的物体。对于家庭使用，已知将电流转换成红外辐射的便携式红外加热器。
最后两点的设备因其最佳的消费质量而被最广泛地使用。
为了计算所需的加热器段数，有必要知道每个段的传热量。
每 1 m² 大约需要 100 W 的功率。例如，如果一个散热器的功率是170W，那么一个10段（1.7kW）的散热器可以加热17平方米的房间面积。同时，假设默认天花板高度不超过 2.7 m。
通过将散热器放置在窗台下方的深壁龛中，您可以平均减少 10% 的热传递。当放置在装饰盒顶部时，热量损失达到15-20%。
通过遵守简单的规则，您可以提高采暖散热器的传热效率：
- 为了最大限度地用暖空气中和冷空气流，散热器严格安装在窗户下方，它们之间至少保持 5 厘米的距离。
- 窗户和散热器的中心必须重合或偏离不超过 2 厘米；
- 每个房间的电池水平放置在同一水平面上；
- 散热器与地板之间的距离必须至少为 6 厘米；
- 加热器后表面与墙壁之间至少应保持 2-5 厘米。
为私人住宅供暖的锅炉的选择
房屋供暖系统方案使用的加热器可以有以下几种：
- 罗纹或对流；
- 辐射对流；
- 辐射。辐射加热器很少用于在私人住宅中组织供暖系统。
现代锅炉具有下表所示的特点：
当在木屋里计算暖气时，这张表可以在一定程度上帮助你。安装加热设备时，您必须遵守一些要求：
- 加热器到地板的距离必须至少为 60 毫米。由于这个距离，家庭供暖方案可以让您在难以到达的地方进行清洁。
- 加热装置到窗台的距离必须至少为 50 毫米，以便在发生故障时可以毫无问题地卸下散热器。
- 加热设备的散热片必须位于垂直位置。
- 最好将加热器安装在窗户下方或窗户附近。
- 加热器的中心必须与窗口的中心相匹配。
如果同一个房间有多个加热器，它们必须位于同一层。
管道压力损失的测定
冷却液循环回路中的压力损失阻力被确定为所有单个组件的总值。后者包括：
- 初级电路中的损耗，表示为 ΔPlk；
- 当地热载体成本（ΔPlm）；
- 特殊区域的压降，称为“热发生器”，名称为 ∆Ptg；
- 内置热交换系统内部的损失 ΔPto。
将这些值相加后，获得了所需的指标，该指标表征了系统的总液压阻力 ΔPco。
除了这种通用方法外，还有其他方法可以确定聚丙烯管道的水头损失。其中之一是基于对与管道开始和结束相关的两个指标的比较。在这种情况下，可以通过简单地减去由两个压力表确定的初始值和最终值来计算压力损失。
计算所需指标的另一种选择是基于使用更复杂的公式，该公式考虑了影响热通量特性的所有因素。下面给出的比率首先考虑到， 液头损失 由于管道长度。
- h 是水头损失，在所研究的案例中以米为单位。
- λ 是液压阻力（或摩擦）系数，由其他计算方法确定。
- L 是服务管道的总长度，以运行米为单位。
- D 是管道的内部尺寸，它决定了冷却液的流量。
- V 是流体流速，以标准单位（米/秒）测量。
- 符号 g 是自由落体加速度，为 9.81 m/s2。
高水力摩擦系数引起的损失是非常令人感兴趣的。这取决于管道内表面的粗糙度。在这种情况下使用的比率仅适用于标准圆形的管状毛坯。找到它们的最终公式如下所示：
- V——水团的运动速度，以米/秒为单位。
- D——内径，它决定了冷却液运动的自由空间。
- 分母中的系数表示液体的运动粘度。
后一个指标指的是常数值，是根据网上大量公布的专门表格查到的。
