A fűtési rendszerek tervezési alapelvei
- IBS INGENIEURBЬRO HÁZTECHNIKAI ÁPOLÓNAK -
Utolsó frissítés: 2012.03.03 19:40 IBS/HEATING/BASICS
Fizikai mennyiségek, SI-egységek, energiaegységek, definíciók és átalakítási táblázatok az energiára, teljesítményre, nyomásra; Konstansok; Energiatartalmú anyagok; Szabványok és előírások; Hőterhelés, hőterhelés számítások; Foknapok, fűtési fokok napjai; Vezérlés és hidraulika.
A fűtéstechnika tervezésének alapjai
| kJ | Kilojoules | |
| kcal | Kilokalória | 1 kcal = 4,1868 kJ |
| kWh | Kilowattóra | 1 kWh = 3600 kJ |
| kg SCE | Kilogramm kőszénegység | 1 kg SKE = 29,308 kJ |
| kg RЦE | Kilogramm nyersolaj egység | 1 kg RЦE = 41,868 kJ |
| földgáz | Köbméter földgáz | 1 mі földgáz = 31 736 kJ |
1 kWh = 859,845 kcal
= 0,1 l fűtőolaj EL = 0,090334 földgáz (Ho)
= 0,122833 kg SKE = 0,122833 kg RЦE = 3412,08 BTU
BTU = brit hőegység, 1 BTU = 252 cal = 1055 J,
A Nemzetközi Egységrendszer (SI) szerint a "Joule" (J) az energia, a munka és a hő egysége,
"Watt" (W) az áram, az energiaáramlás és a hőáram egysége.
Energia (munka, hőmennyiség)
1 joule (J) azt jelenti munka (vagy energia), amely akkor keletkezik, amikor az 1 Newton (N) erő alkalmazási pontját 1 m-rel elmozdítják az erő irányába.
1 Newton az egyetlen Kényszerítés, amely 1 kg tömegű testnek gyorsulást ad 1 m négyzetmásodpercenként (1 N = 1 kg m/sІ).
G (súly kp) = m (tömeg kg) x g (gyorsulás a gravitáció miatt 9,81 m/sІ)
-> 1 kp = 1 kg x 9,81 m/s = 9,81 kgm/s = 1 N
Egy joule egyenlő azzal az energiával, amely szükséges:
Egy méteres távolság felett a Kényszerítés (Nm) egy Newton vagy
egy másodpercig a erő egy watt (Ws).
Teljesítmény (energiaáramlás, hőáram)
1 watt (W) azt jelenti erő, amelyben 1 joule energiája 1 másodperc alatt átalakul.
Ez azt jelenti, hogy a watt megegyezik 1 joule másodpercenként (1 joule = 1 watt másodperc).
Ennek megfelelően 1 joule azt a munkát jelenti, amelyet 1 watt (1 J = 1 Ws) kimeneten egy másodpercig gyártanak és/vagy fogyasztanak.
-> 1 W = 1 J/s = 1 N m/s = 1 kg mІ/sі
Termikus teljesítmény
a felszabadult hőenergia per Időegység, a hőtermelő energia-átalakító rendszer jellemző paramétere.
D-ben van. Általában kilowattban (kW) vagy megawattban (MW) adják meg.
-> Teljesítmény (hőáram) = energia (munka) időegységenként (óra)
1 kJ/h = 0,2778 W, 1 W = 3,6 kJ/h, 1 kW = 1 kJ/s
Hőkapacitás C.
z. B. vízhez: 1 kcal/K = 4,187 kJ/kg K
Fajlagos hő c
az 1 kg tömegű hőkapacitás
z. B. vízhez: c = 1 kcal/kg K = 4,2 kJ/kg K = 4,187 Ws/kg K
20 ° C-os vízhez:
fajlagos hő cpw = 1 kcal/kg K = 4,18 kJ/kg K
= 1,16 Wh/kg K = 0,00116 kWh/kg K
Sűrűség: W = 1000 kg/m:
levegőhöz 20 (?) ° C-on:
Forrás: Zsebkönyv fűtéshez és légkondicionáláshoz stb.
DIN szabvány (DIN.)
DIN = Német Szabványügyi Intézet, Svájcban SNV (Svájci Szabványügyi Szövetség), Ausztriában ON (Osztrák Szabványügyi Intézet)
Kizárólag vagy túlnyomórészt nemzeti jelentőségű, vagy egy nemzetközi dokumentum előzetes szakaszaként jelent meg.
Dámajáték a DIN szabványoknak megfelelõen E. megjelölt, Előnormák Val vel V.
A DIN szabványok, mint műszaki szabályok, önmagukban nem kötelezőek, de ajánlásokat jelentenek.
Az alkalmazási kötelezettség törvényekből és rendeletekből eredhet, vagy szerződéses megállapodások alapján fennállhat.
Európai szabvány (EN.)
Sablonként szolgálnak a nemzeti megvalósításhoz, és a felhasználó számára nem állnak rendelkezésre termékként.
Csak nemzeti végrehajtásuk során alkalmazzák őket (pl. Németországban DIN EN, Nagy-Britanniában BS EN vagy Franciaországban NF EN néven).
Nemzetközi szabvány (ISO.)
Ön a ÉN.nemzetközi Oszervezete S.Kiadva a szabványosítást.
Európai szabvány német kiadása (DIN EN.)
A CEN/CENELEC közös európai szabványügyi szervezet minden tagjának változatlan formában kell elfogadnia.
Az egymásnak ellentmondó nemzeti szabványokat vissza kell vonni.
Országos előszó és szükség esetén nemzeti függelék is hozzáadható a kérelemhez.
Nemzeti, nemzetközi és világméretű szabvány (DIN EN ISO.)
Ez a szabálykészlet tükrözi a szabvány mindhárom hatásszintjét.
(Karrier: a nemzetközi szabványügyi szervezettel, pl. ISO-val együttműködve kidolgoznak egy európai szabványt, amelyet aztán DIN-szabványként fogadnak el)
DIN ISO szabvány (DIN ISO.)
Az ISO szabvány változatlan elfogadása.
Forrás: IKZ-HAUSTECHNIK 6/2009; www.din.de
Alatt Fűtési terhelés Az építőmérnöki munkában megértik az adott helyiség hőmérsékletének fenntartásához szükséges hőellátást, ezt W-ban vagy kW-ban adják meg.
A hőterhelés az épület helyétől, a hőátadó épület területének kialakításától és az egyes helyiségek rendeltetésétől függ.
A hővédelmi intézkedések szükségessége és a fűtési rendszer kialakítása ezen alapul.
A fűtési terhelés meghatározása in Németország ban,-ben DIN EN 12831 szabványosítva.
Meglévő épületeknél a fűtési terhelés statisztikai módszerekkel pontosabban és könnyebben meghatározható, mint az épületfizikai módszerekkel lehetséges.
A hőterhelés kiszámításával meghatározzák a fűtési rendszer és a radiátorok vagy a padlófűtés méretét.
A számítás konkrét kijelentéseket tesz arról, hogy melyikre vonatkozik erő (kW-ban) a hőgenerátornak és a radiátoroknak (helyiségenként) rendelkezniük kell, hogy a helyiségekben kényelmes hőmérsékletet lehessen fenntartani a helyszínre jellemző legalacsonyabb külső hőmérsékleten.
A helytelen fűtési terhelés meghatározásának következményei
A németországi Wolff/Jagnow szerint végzett vizsgálatok azt mutatták, hogy a kazánok 1,8-szor nagyobb méretűek voltak, mint amire szükség volt.
A magasabb beszerzési költségek mellett ez jelentős hatékonysági veszteségeket és így magasabb üzemeltetési költségeket eredményez. Például .:
- a keringtető szivattyúk túl nagyok és túl sok energiát használnak fel.
- a modern kondenzációs kazánok nem az optimális működési ponton működnek.
- Az energiaellátó vállalatok gyakran alapárat számítanak fel a fűtési terhelés vagy a hőtermelő teljesítménye alapján.
Ha a fűtési terhelés nem megfelelő, vagy a méretek nem megfelelőek, a felhasználó fizet a szükségtelen teljesítményért.
A hőszigetelésnek a DIN 4108 vagy a DIN 4701 szerinti számításával ellentétben a fűtési terhelés kiszámításakor a szolár és a belső nyereséget nem veszik figyelembe. Feltételezzük a "legrosszabb esetet".
Különösen az alacsony energiaigényű vagy passzív házú, szigorúan szigetelt épületek esetében, amelyek aktivált tároló tömegének további csillapító hatása van a hőmérséklet-ingadozásokra, a fűtési terhelés EN 12831 szerinti méretezése gyakran túlméretezett és kihasználatlan fűtéstechnikához vezet.
A fűtési terhelés kiszámítása nem tévesztendő össze az energiatakarékossági rendelet (EnEV) szerinti számítással.
A EnEV nyilatkozatot tesz arról energiafogyasztás, a Fűtési terhelés kiszámítása másrészt kiszámítja a szükséges erő.
Miért nagyobb az épület fűtési terhelése, mint a helyiség terhelésének összege?
A legtöbb esetben az épület fűtési terhelése, amelyet a kazán tervezésére használnak, kisebb, mint a helyiség terhelésének összege.
Erre szintén számítani kell, mert csak a külső héjon keresztüli veszteségeket veszik figyelembe, és a természetes szellőzésű helyiségekben a minimális levegőcserét csak az épület számításába kell beilleszteni .
Ha azonban vannak olyan helyiségek, ahol befújt levegő van, a befújt levegő mennyiségének fűtése a szokásos külső hőmérséklettől a helyiség befúvási hőmérsékletéig hozzáadódik az épület fűtési terheléséhez.
Ily módon az épület fűtési terhelése jelentősen megnőhet, és esetleg meghaladhatja a helyiség terhelésének összegét is.
Melyik fűtési terhelést használják a radiátorok tervezéséhez?
Az EN 12831 meghatározza a számítási módszert a hőellátás meghatározására, amelyre a szokásos tervezési feltételek mellett van szükség a kívánt standard belső hőmérséklet elérése érdekében.
Ezek az iránymutatások, amelyek elsősorban a hőellátó rendszerek tervezőinek, kivitelezőinek és üzemeltetőinek szólnak, Európában egységes alapokra helyezik a standard fűtési terhelés kiszámításának eljárását.
A szabvány leírja a Normál fűtési terhelés:
- térbeli vagy zónás alapon
A fűtőfelületek kialakítása
- a teljes fűtési rendszer alapján a
A standard fűtési terhelés kiszámításához szükséges értékparamétereket és tényezőket az EN 12831 úgynevezett nemzeti mellékletei tárolják (pl. DIN EN 12831 1. o.).
Az EN 12831 D. függeléke felsorol minden olyan tényezőt, amely nemzeti szinten meghatározható, és meghatározza a standard értékeket minden olyan esetre, amikor nem állnak rendelkezésre nemzeti értékek.
Kimutatták, hogy az EN 12831 szerinti fűtőberendezések túl nagyok.
Emiatt 2008. július 1-jén megjelent a nemzeti kiegészítés új kiadása, amely az eredményeket a régi DIN 4701 értékére redukálja.
Ha ehhez a szabványhoz nem áll rendelkezésre nemzeti függelék, az értékeket az EN 12831 D. függelékéből vehetjük át.
Az EN 12831 meghatározza a standard hőveszteségek és a standard fűtési terhelés kiszámításának eljárását a szokásos esetekben, tervezési körülmények között.
A következő épületek a szokásos esetek:
- Építés egy korlátozott szobamagasság (legfeljebb 5 m)
- Épületek, amelyekről feltételezik, hogy alatta vannak
A szokásos körülményeket állandó állapotra melegítik
A Fűtési terhelés egy épület
az összes átadás (az épületből vagy épületbe történő hőátadás) és a szellőztetési veszteségek összege, valamint az egyes helyiségek újramelegítési teljesítménye, amelyek mindegyike a beltéri hőmérsékletre és az egységes külső hőmérsékletre vonatkozik:
A Normál fűtési terhelés egy szoba
megfelel a hőmérséklet-csökkentési tényezőnek (normálisan fűtött helyiségeknél = 1), szorozva az átviteli veszteség és a szellőztetési hőveszteség összegével:
A Átviteli veszteség egy szoba
az összes környező terület összege, szorozva a megfelelő korrigált U-értékekkel, és megszorozva a belső és a standard külső hőmérséklet különbségével:
A Szellőztetés hővesztesége egy szoba
a térfogatáram, szorozva a levegő fajlagos hőteljesítményével és sűrűségével, valamint a belső és a standard külső hőmérséklet különbségével:
A egyszerűsített eljárás a helyiség VR térfogatával és a légcsere sebességével (perc) n = 0,5. Az eredmény a szellőztetés vesztesége a következő: