暖房システムの流量の計算方法

適切に設置され、調整された暖房システムは、個人住宅に最高の快適性をもたらします。その作動の良し悪しは、配線がいかに正確に設計され、機器が選択されているかに左右されるだけではない。例えば、暖房システム内の冷却水の量や流量など、事前の計算が正しいかどうかにも大きく左右されます。すべてが正確に計算されていれば、その結果は将来、工学通信の近代化などに利用することができます。クーラントの流量を計算し、パイプに注入する不凍液の必要量を計算するには、どのような計算式が必要なのでしょうか。

基本的な定義

冷却液の流量を計算することは、暖房用の配管やラジエーター内で作動液をどの程度の速度で循環させるかを知るために必要です。これにより、最適な性能特性を持つ循環ポンプを選択することができます。ポンプがパワー不足の場合、部屋は適切に暖まらず、ポンプがパワー過剰の場合、エネルギー消費は増加します。

これを防ぐには、熱負荷に応じた冷却水流量の予備計算が必要です。この目的のために、加熱システムの入口と出口における媒体の温度差が決定されます。この値は、その後の計算に必要となります。

熱負荷に応じた熱媒体の流量は？

これは、必要な熱量を室内に伝達するのに必要な、kg/s（キログラム毎秒）で測定される質量量である。ワット単位の熱需要を、J/kg単位の媒体の熱出力で割って計算する。

非常に正確な結果を必要としない場合は、流体流量の近似式を使用することができる。

計算では、1kWの熱を伝えるのに15リットルの熱流体が必要だと仮定している。

例えば、10kWの暖房用ボイラーが建物に設置されている場合、その正しい運転には約150リットルの媒体が必要となる。

熱負荷とは

熱負荷は、暖房システムの入口（直接主管）と出口（戻り）の2点間の温度差（温度差）として定義されるパラメータである。加熱媒体のおおよその質量流量を使用できる場合、それはしばしば測定なしで行われる。この目的のために、標準的な自律型暖房システムの平均値として15～20℃が採用される。

予備データを得た後、本番の計算に入る。

自律システムの冷却水量の計算

集合住宅では、熱分布は標準的な設計に従って行われ、何も計算する必要はない。個人住宅では、冷却水の流量と注湯に必要な量の計算は個別に行われる。

注意：これらのパラメータは、プロジェクトが開発された後でなければなりません暖房分布、パイプ、バッテリー、暖房ボイラーなど、すべてのコンポーネントの既知のサイズ、タイプ、および特性を計算します。

以下の特性の計算が行われる。

暖房ボイラーのパワー

間取り、敷地の総面積、家の床に合わせて選ぶ。ボイラーの出力が低いと、部屋の暖房効率が悪くなります。パワーが強すぎると、非生産的なエネルギーコストが増加します。

プロは正確な計算のために工学的な公式を使用します。高い精度が必要でない場合は、おおよその比率に基づいて電力を計算することができます： 10 m² = 1 kW.

従って、総面積250 m²の住宅には、以下のボイラーが必要です。 25kW.

突然の熱過負荷による問題を避けるため、この結果を10-15%増やすことを推奨する。最終的な計算では 27.5～28.75kWのボイラーが必要.利用可能なモデル範囲から、最も近い大きな値を選択する。この計算は、普通の高さ（3メートルまで）の部屋があり、中程度の気候条件の場所にある住宅に適しています。

住宅が暖かい地域や寒い地域にある場合、あるいは天井が高い場合は、補正係数が導入される。また、建物の種類と総容積を考慮して熱出力が指定された特別な表を使用することも可能である。後者を計算するには、総床面積に天井高を掛ける必要がある。

部屋によって高さが異なる場合は、別々に計算し、結果を合計する。

熱媒体の体積の計算

これは，システムを充填するのに必要な水または 不凍液の量を知るために必要である。総量は次式で計算する：

Vの _冷却剤 = のV _ボイラー + プラスV _{ラジエーター} + プラスV _パイプ

総額を計算するには、各構成要素の計算を行う必要がある。

• 暖房用ボイラー.体積を含むすべての特性は、各モデルの技術資料に記載されています。計算の必要はありません。床ボイラーの場合は25リットル以上、壁ボイラーの場合は約3～7リットルです。
• バッテリー.体積はラジエターを通るクーラントの流量に依存する。データは技術資料にも記載されている。紛失した場合、バッテリーの容積は、別部分のおおよその容量から計算される。鋳鉄製、アルミニウム製、バイメタル製では、それぞれ約1.5リットル、0.4リットル、0.3リットルです。10セクションのバッテリーの場合、15リットル、4リットル、3リットルとなる。
• パイプ.クーラントの体積と流量は内径に依存する。計算には参考表を使用する。それぞれのサイズについて、1直線メートルの体積が示されています。異なる直径のパイプが暖房システムに設置されている場合、計算は別々に行われ、結果は合計されます。

膨張タンクの容積

すべてのクーラントは加熱されると膨張するため、高温のクーラントの流量は低温のクーラントの流量よりわずかに高くなり、加熱システム内の圧力が上昇する。この現象を補うため、膨張タンクが設置される。その容積は式に従って計算される：

V = (_VS x E)/d

どこでだ：

• _VS - 暖房システムの総容量；
• E - 熱膨張係数；
• d - 効率係数。

水の膨張係数は4%、Thermagentは4.4%とする。の標準値は d 個人住宅の場合、0.57（最大使用圧力2.5bar、タンクチャージ0.5barに基づく）とする。

熱媒体をパイプに充填する

すべての必要な計算が行われた後、暖房システムを充填することができます。回路を正しく充填するには、いくつかのステップを連続して実行する必要があります。

№ 1.圧力テスト

この手順は、暖房システムの気密性をチェックするために行われる。このため、回路内に2つの圧力計を設置する。上部は、オープンシステムでは膨張タンク、クローズドシステムでは上階のラジエーターに設置します。下部は、暖房ボイラーの戻りラインにある。家屋が1階建ての場合、上部のポイントは供給本管に設置される。ボイラーから最も遠いラジエーターにもマノメーターが取り付けられている。作業を開始する前に、0.3～0.4気圧を示すようにする。

オプレソフカでは、システムの計算、配線、設置が正しく行われたかどうかを確認することができます。作業はこのような順序で行われます：

1. 加圧ポンプからのホースは、ドレンコックなどを介して暖房システムに接続される；
2. 開放系統で圧力試験を行う場合は、事前に膨張タンクのバルブを閉じておく必要がある；
3. ポンプのスイッチが入り、圧力テスター・タンクからヒーティング・パイプに水を送り始めます；
4. ポンピングは、パイプ内の圧力が0.7～1.5気圧の作業レベルに達するまで行われる；
5. その後、パイプの継ぎ手、ラジエターのフィッティング、シールなど、すべての接続部を入念に点検する；
6. 並行して、ラジエターのメフスキーバルブを開き、冷却水と一緒に閉じ込められた空気を抜く；
7. その後、圧力を公称圧力の1/4または1/2に上げ、ポリマーパイプの場合は30分間、金属パイプの場合は10分間保持する；
8. 接合部を再検査し、圧力を記録する。

圧力計算の結果、圧力が0.1～0.2気圧以上低下していなければ、システムは漏れなしとみなされる。

№ 2.フラッシング

圧力テストの後、システムは加熱の準備をする必要があります - 水または添加剤入りの特別な溶液で洗浄します。タンクに注入されたフラッシング液はポンプで汲み上げられ、ホースを通して特別な継手または他の便利な汲み上げポイントから加熱配管に供給される。オープンシステムでは、水または溶液を膨張タンクを通して供給することができる。フラッシングは、排水孔から出てくる液体がきれいになるまで、つまりゴミや汚れの粒子がなくなるまで行われる。作業が完了すると、フラッシング溶液はシステムから完全に除去されます。

№ 3.充填

計算、圧力テスト、フラッシングの後、システムは適切に選択された熱媒体で充填される。充填手順は，開回路と閉回路で異なる。充填の前に、クーラントは適切に準備されます：水は軟化され、濃縮不凍液は指定された割合で希釈されます。Thermagent ECOのような特定のクーラントは、すぐに充填できる状態で入手できます。

クローズドシステムの充填方法

冷却液は、ポンプで配管に送り込まれ、補水コネクションに接続されたホースを通って配管に送り込まれる。1人は装置を監視・制御し、もう1人はメフスキーバルブを通してラジエーターから空気を抜く。これにより、システム内で発生した空気の詰まりを適時に取り除くことができる。充填はいくつかの段階を経て行われる。

最初.作業を開始する前に、加熱回路は充填のために準備される。Maevskyと暖房ボイラーに設置されているコックを閉じる（遮断）。他のすべての遮断バルブと膨張タンクバルブを開きます。

セカンド.システム内の圧力を制御するため、圧力計を設置する。ポンプを操作する従業員が圧力を監視します。圧力計が1.4～1.5バールを示したら、助手がラジエーターから空気を抜き始めます。圧力がわずかに下がると、主作業員が冷却水を配管に送り込む。圧力計が少なくとも1.0バールを示していることを確認する。空気がすべて排出された後、冷却水を1.5 barまで圧送する。この値に達したら、暖房用ボイラーの蛇口を開ける。その後、再びポンピングを行い、圧力を計算された運転レベルまで引き上げます。

サード.冷却水の充填と循環ポンプからのラジエータの完全な充填の終わりに、そこに蓄積された空気を解放する。ポンピングの正しさをチェックするために、加熱のテスト実行が行われます。これを行う：

• ボイラーと循環ポンプのスイッチを入れる；
• パイプはクーラントで加熱される；
• それぞれのラジエーターでメフスキーのコックを開く；
• 空気が完全に抜けていることを確認し、もう一度閉める。

クーラント流量の計算とシステムの始動が正しく行われ、漏れがなければ、圧力は使用レベル（1.8 bar以下）に達し、安定します。

オープンシステムを満たす方法

エチレングリコールをベースとする不凍液の使用が許される閉回路とは対照的に、開回路で使用できるのはプロピレングリコールをベースとする安全な冷却剤「サーマージェントECO」のみです。これは、このような加熱では作動流体が空気と接触するためです。前のケースと同様、作業には2人が必要です。

オープンシステムへの注入の特徴

ほとんどの場合、充填は膨張タンクから直接行われ、膨張タンクのカバーは取り外される。すべてのラジエーターで、あらかじめメフスキーのタップを開けておく。作業員の一人が膨張タンクに冷却水を注入し、二人目がラジエーターを監視する。空気が完全に抜け、蛇口から水または不凍液が流れ始めたら、すぐに栓を閉める。クーラントはタンクの高さの約半分になるように注入される。こうすることで、ヒーターパイプ内の流体流量が必要なだけ補充される。充填は、メークアップコネクションから行うこともできます。この場合、ポンプが必要になります。Mayevskyバルブは、同じ順序で閉じます：一番下から上へ。

何に注目すべきか。 作業を開始する前に、注水後にシステムが始動しウォームアップすることを想定して、すべてのストップバルブとコントロールバルブを閉じる。その後、Maevskyコックを再び開いて空気を抜く。クーラントの流量が増加し、タンク内のレベルが低下した場合は、再度クーラントを補充する。

どのクーラントを選ぶべきか

開放式と密閉式の両方の加熱システムに最適な作業媒体は、最新のOAT（有機酸技術）金属技術で製造されたThermagent製品と考えることができる。カルボン酸塩添加剤パッケージは選択的に作用し、腐食中心にのみ薄い保護膜を形成する。そのため、消費量が最小限に抑えられます。

計算上、保温剤は10年間、排水や交換の必要なく暖房システムに使用できる。さらに、次のような利点もある：

• 循環中に発泡しない；
• 低温での粘度が低い；
• 温度変化に対して安定した特性を示す。

サーマジェントは普遍的なもので、一般家庭の暖房にも大規模な工業施設にも使用できる。