Cálculo do fluxo de refrigerante

Ao projetar sistemas de aquecimento, o refrigerante em que os atos de água são frequentemente necessários para especificar o volume do refrigerante no sistema de aquecimento. Tais dados são às vezes necessários para calcular o volume do tanque de expansão em relação ao poder já conhecido do próprio sistema.

Tabela para determinar o fluxo do refrigerante.

Além disso, muitas vezes é necessário calcular este próprio poder ou procurar o mínimo necessário para saber se é capaz de manter o regime térmico necessário na sala. Neste caso, é necessário calcular o refrigerante no sistema de aquecimento, bem como sua despesa por unidade de tempo.

Escolhendo uma bomba de circulação

Circuito circulante de instalação da bomba.

A bomba de circulação é um elemento sem o qual é mesmo difícil imaginar qualquer sistema de aquecimento, é selecionado por dois critérios principais, ou seja, dois parâmetros:

Q é o consumo de refrigerante no sistema de aquecimento. Consumo expressado em metros cúbicos em 1 hora;
H - pressão, que é expressa em metros.

Por exemplo, q para indicar o consumo de refrigerante no sistema de aquecimento é usado em muitos artigos técnicos e alguns documentos regulatórios. Alguns fabricantes de bombas de circulação são usados para designar o mesmo consumo. Mas as plantas para a produção de válvulas de desligamento como a designação do consumo de refrigeração no sistema de aquecimento usa a letra "G".

Vale a pena notar que as designações acima em alguma documentação técnica podem não coincidir.

Imediatamente é necessário fazer uma reserva que, em nossos cálculos, designar o fluxo, a letra "Q" será aplicada.

Cálculo da taxa de fluxo do refrigerante (água) no sistema de aquecimento

A perda de calor da casa com isolamento e sem.

Então, para escolher a bomba certa, você deve imediatamente prestar atenção a tal magnitude à medida que a perda de calor em casa. O significado físico da conexão desse conceito e bomba é o seguinte. Uma certa quantidade de água aquecida a uma certa temperatura está constantemente circulando através de tubos no sistema de aquecimento. A circulação exerce a bomba. Ao mesmo tempo, as paredes da casa constantemente dão parte do seu calor no meio ambiente - esta é a perda térmica da casa. É necessário saber como quantidade mínima de água deve bombear uma bomba no sistema de aquecimento com uma certa temperatura, isto é, com uma certa quantidade de energia térmica, de modo que essa energia seja suficiente para compensar as perdas de calor.

Na verdade, ao resolver esta tarefa, a largura de banda da bomba é considerada ou consumo de água. No entanto, este parâmetro tem um nome ligeiramente diferente para a simples razão, que depende não apenas da bomba em si, mas também na temperatura do refrigerante no sistema de aquecimento e, além disso, da largura de banda dos tubos.

Tendo em conta todos os itens acima, fica claro que antes do cálculo principal do refrigerante, é necessário tornar o cálculo da perda térmica da casa. Assim, o plano de cálculo será o seguinte:

Encontrar perda térmica da casa;
estabelecimento da temperatura média do refrigerante (água);
Cálculo do refrigerante na ligação à temperatura da água em relação à perda térmica da casa.

Cálculo da perda de calor

Este cálculo pode ser feito de forma independente, uma vez que a fórmula foi removida. No entanto, o cálculo do consumo de calor é bastante complexo e requer consideração de vários parâmetros de uma só vez.

Se dissermos simplesmente, só se resume a determinar a perda de energia térmica, expressa no poder do fluxo de calor, que cada quadrado m da área de paredes, pisos, pavimentos e telhados irradiam para o ambiente externo.

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Se você tomar o valor médio de tais perdas, elas serão:

Cerca de 100 watts por unidade de área - para paredes médias, como paredes de tijolos de espessura normal, com decoração normal de interiores, com janelas duplas de vidro duplo;
mais de 100 watts ou significativamente mais de 100 watts por unidade de área, se estamos falando sobre as paredes com espessura insuficiente, desonrada;
Cerca de 80 watts por unidade de área, se estamos falando de paredes com espessura suficiente com um isolamento térmico externo e interno, com janelas de vidro duplo instalado.

Para determinar este indicador, uma fórmula especial é derivada com maior precisão, na qual algumas variáveis são dados tabulares.

Cálculo preciso da perda térmica da casa

Para um indicador quantitativo de perda térmica da casa, há um valor especial, que é chamado de fluxo de calor, e é medido em kcal / hora. Este valor mostra fisicamente o consumo de calor, que é dado às paredes no ambiente com um determinado modo térmico dentro do edifício.

Este valor depende diretamente da arquitetura do edifício, das propriedades físicas de materiais de parede, gênero e teto, bem como de muitos outros fatores que podem causar intemperismo de ar quente, por exemplo, um dispositivo inadequado da camada de isolamento de calor .

Assim, a magnitude da perda térmica do edifício é a soma de todas as perdas térmicas de seus elementos individuais. Este valor é calculado pela fórmula: G = S * 1 / PO * (dois) para, onde:

G - o valor desejado expresso em kcal / h;
PO - Resistência ao processo de troca de calor (transferência de calor), expressa em kcal / h, isto é sq.m * h * temperatura;
TV, TN - temperatura do ar dentro de casa e fora, respectivamente;
K é um coeficiente de redução, que para cada barreira térmica é o seu próprio.

Vale a pena notar que, uma vez que o cálculo não é feito todos os dias, e na fórmula, há indicadores de temperatura que mudam constantemente, então esses indicadores são tomados em forma média.

Isso significa que os indicadores de temperatura são dados médios, e para cada região individual, este indicador será próprio.

Então, agora a fórmula não contém membros desconhecidos, o que permite realizar um cálculo bastante preciso da perda térmica de uma determinada casa. Resta saber apenas o coeficiente para baixo e o valor do valor da resistência da PO.

Ambos os valores dependem de cada caso específico, você pode aprender com os dados de referência correspondentes.

Alguns valores do coeficiente a jusante:

Paulo em solo ou lagas de madeira - valor 1;
As sobreposições são sótácticas, na presença de um telhado com um material de cobertura de aço, telhas em um rastreador rarefeito, bem como o telhado da ambestoscerta, um revestimento Inscredit com ventilação, é 0,9;
As mesmas sobreposições, como no parágrafo anterior, mas organizadas em um piso sólido, é de 0,8;
Sobreposição é sótão, com o telhado, que é material de cobertura, cujo material enrolado - valor de 0,75;
Quaisquer paredes que compartilham uma sala aquecida com não aquecida, que, por sua vez, tem uma parede externa, é de 0,7;
Quaisquer paredes que compartilham uma sala aquecida com não aquecida, que, por sua vez, não possui paredes externas, é de 0,4;
Os pisos dispostos acima das caves localizadas abaixo do nível do solo ao ar livre - o valor de 0,4;
Os pisos dispostos acima das caves localizados acima do nível do solo ao ar livre - o valor de 0,75;
As sobreposições, que estão localizadas acima do porão, que estão localizadas abaixo do nível do solo externo ou superior a um máximo de 1 m, é de 0,6.

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Com base nos casos acima, é possível imaginar aproximadamente a escala e para cada caso específico que não entrasse nesta lista, selecione o coeficiente para baixo.

Alguns valores para resistência à transferência de calor:

O valor da resistência para a alvenaria de tijolos sólidos é de 0,38.

Para alvenaria sólida convencional (a espessura da parede é aproximadamente igual a 135 mm), o valor é de 0,38;
O mesmo, mas com uma espessura de alvenaria em 265 mm - 0,57, 395 mm - 0,76, 525 mm - 0,94, 655 mm - 1.13;
Para alvenaria sólida com uma camada de ar, com uma espessura de 435 mm - 0,9, 565 mm - 1,09, 655 mm - 1,28;
Para alvenaria sólida feita de tijolos decorativos para uma espessura de 395 mm - 0,89, 525 mm - 1,2, 655 mm - 1.4;
Para alvenaria sólida com uma camada de isolamento térmico para uma espessura de 395 mm - 1,03, 525 mm - 1.49;
Para paredes de madeira de elementos individuais de madeira (não madeira) para uma espessura de 20 cm - 1,33, 22 cm - 1,45, 24 cm - 1.56;
Para paredes de um bar com uma espessura de 15 cm - 1,18, 18 cm a 1,28, 20 cm - 1.32;
Para um teto do sótão de placas de concreto armado com a presença de um aquecedor com uma espessura de 10 cm - 0,69, 15 cm - 0,89.

Ter tais dados tabulares, você pode prosseguir para o cálculo preciso.

Cálculo direto do refrigerante, poder da bomba

Aceitamos a magnitude de perdas térmicas por unidade de área igual a 100 watts. Então, tendo aceitado a área total da casa, igual a 150 pés quadrados, é possível calcular a perda térmica total de toda a casa - 150 * 100 = 15000 watts, ou 15 kW.

A operação da bomba de circulação depende de sua instalação adequada.

Agora deve ser resolvido que tipo de número esta figura tem para a bomba. Acontece o mais direto. Resulta do sentido físico que as perdas térmicas são um processo constante de consumo de calor. Para manter dentro de casa o microclima necessário, é necessário compensar constantemente por tal consumo e aumentar a temperatura na sala, você não deve apenas compensar, mas para produzir mais energia do que precisa compensar as perdas.

No entanto, mesmo que haja energia térmica, ainda precisa ser entregue ao dispositivo que pode dissipar essa energia. Tal aparelho é um radiador de aquecimento. Mas a entrega do refrigerante (dono de energia) aos radiadores é realizada pela bomba de circulação.

Do precedente, pode ser entendido que a essência dessa tarefa se resume a uma pergunta simples: quantas água é aquecida a uma certa temperatura (isto é, com um certo calor de energia térmica), é necessário entregar aos radiadores Por um determinado período de tempo para compensar todas as perdas térmicas em casa? Assim, a resposta será obtida no volume de água bombeada de água por unidade de tempo, e este é o poder da bomba de circulação.

Para responder a essa pergunta, você precisa saber os seguintes dados:

A quantidade necessária de calor que precisa para compensar as perdas térmicas, ou seja, o resultado do cálculo acima. Por exemplo, o valor de 100 watts foi feito em 150 metros quadrados. m, isto é, no nosso caso, esse valor é de 15 kW;
A capacidade específica de calor da água (isto é de dados de referência), cujo valor é de 4.200 joule Energy por kg de água para cada grau de sua temperatura;
A diferença de temperatura entre aquela água que sai da caldeira de aquecimento, isto é, a temperatura inicial do refrigerante, e a água que entra na caldeira do gasoduto de retorno, ou seja, a temperatura final do refrigerante.

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Vale a pena notar que, com uma caldeira normalmente executada e todo o sistema de aquecimento, com circulação normal da água, a diferença não excede 20 graus. Como média, você pode tomar 15 graus.

Se você considerar todos os dados acima, a fórmula para calcular a bomba assumirá o formulário Q = g / (C * (T1-T2)), onde:

Q é o fluxo de refrigerante (água) no sistema de aquecimento. É uma quantidade de água em um determinado modo de temperatura, uma bomba de circulação deve ser entregue aos radiadores por unidade de tempo para compensar as perdas térmicas desta casa. Se você comprar uma bomba que terá muito mais energia, ele simplesmente aumentará o consumo de energia elétrica;
G - Perdas térmicas calculadas no parágrafo anterior;
T2 - Temperatura da água que se segue da caldeira a gás, isto é, a temperatura a que é necessária para aquecer uma certa quantidade de água. Por via de regra, esta temperatura é de 80 graus;
T1 - A temperatura da água que flui para a caldeira do pipeline de retorno, ou seja, a temperatura da água após o processo de transferência de calor. Como regra, é igual a 60-65 graus.
C - A capacidade de calor específica da água, como já mencionado, é igual a 4.200 joule em kg de refrigerante.

Se substituirmos todos os dados obtidos na fórmula e converter todos os parâmetros para as mesmas unidades de medição, obtemos o resultado de 2,4 kg / s.

Tradução do resultado para normal

Vale a pena notar que, na prática, esse consumo de água não se encontrará em qualquer lugar. Todos os fabricantes de bombas de água expressam a energia da bomba nos medidores cúbicos por hora.

Algumas transformações devem ser feitas, lembrando a física da escola. Então, 1 kg de água, isto é, o refrigerante, é 1 cu. Água de dm. Para descobrir quanto um medidor cúbico pesa, você precisa saber quantos decímetros cúbicos em um metro cúbico.

Usando alguns cálculos simples ou simplesmente usando dados tabulares, obtemos que em um medidor cúbico contém 1000 decímetros cúbicos. Isso significa que um metro cúbico do refrigerante terá uma massa de 1000 kg.

Então em um segundo você precisa para bombear a água em 2,4 / 1000 = 0,0024 metros cúbicos. m.

Agora resta traduzir segundos a horas. Sabendo que em uma hora de 3600 segundos, obtemos que em uma hora a bomba deve bombear 0,0024 * 3600 = 8,64 medidores cúbicos / h.

Resumindo

Assim, o cálculo do refrigerante no sistema de aquecimento mostra quanta água é exigida por todo o sistema de aquecimento para manter a sala de casa no modo de temperatura normal. O mesmo valor é condicionalmente igual ao poder da bomba, que, de fato, realizará a entrega do refrigerante para os radiadores, onde dará parte de sua energia térmica na sala.

Vale a pena notar que o poder médio das bombas é de aproximadamente 10 metros cúbicos / h, que dá uma pequena margem, uma vez que o balanço de calor não deve apenas economizar, mas às vezes, a pedido do proprietário, aumentar a temperatura do ar, para a qual , De fato, a energia adicional é necessária..

Especialistas experientes recomendam comprar uma bomba, que é cerca de 1,3 vezes mais poderoso. Falando sobre uma caldeira de aquecimento a gás, que, por via de regra, já está equipada com essa bomba, você deve prestar atenção a esse parâmetro.