Hoe een verwarmingssysteem te ontwerpen

Eenvoudige algemene aanwijzingen die nuttig kunnen zijn voor wie wil zien hoe verder te gaan bij het ontwerpen van een verwarmingssysteem van A tot Z

Het ontwerpen van een effectief en efficiënt verwarmingssysteem is een proces dat een strategische aanpak, technische kennis en een grondig begrip van de behoeften van de omgeving en gebruikers vereist. In een context waarin energie-efficiëntie en optimalisatie van hulpbronnen fundamentele prioriteiten zijn geworden, vereist het ontwerp van een verwarmingssysteem een ​​zorgvuldig evenwicht tussen thermisch comfort, energieverbruik en impact op het milieu.

Deze gids is bedoeld om een ​​uitgebreid overzicht te geven van de belangrijkste stappen die betrokken zijn bij het ontwerpproces van een verwarmingssysteem, en biedt richtlijnen en praktisch advies om gemeenschappelijke uitdagingen aan te pakken en resultaten van hoge kwaliteit te bereiken. Van het beoordelen van de thermische behoeften van het gebouw tot het selecteren van apparatuur, van het ontwerpen van het systeem tot de inbedrijfstelling ervan, we zullen elke fase verkennen met aandacht voor detail en de zoektocht naar innovatieve oplossingen.

Het zal essentieel zijn om de verschillende beschikbare technologieën te begrijpen, van traditionele ketelsystemen tot oplossingen voor stralingsverwarming en warmtepompsystemen, waarbij de voor- en nadelen van elke optie in overweging worden genomen op basis van de specifieke context.

Samenwerking met professionals uit de industrie, zoals thermotechnische ingenieurs en systeemontwerpers, is essentieel om ervoor te zorgen dat het project in lijn is met de huidige veiligheidsnormen en -voorschriften. Een goed begrip van de basisprincipes van het ontwerp van verwarmingssystemen zal de betrokken projectmanagers echter in staat stellen actief deel te nemen aan het besluitvormingsproces en aanzienlijk bij te dragen aan de uiteindelijke oplossingen.

HOE EEN VERWARMINGSSYSTEEM ONTWERPEN

Wij herinneren u eraan dat het belangrijkste doel bij het ontwerpen van een verwarmingssysteem het bereiken van een evenwicht is tussen het comfort van de bewoners, energie-efficiëntie en ecologische duurzaamheid. Via deze gids zullen we de strategieën en methodologieën verkennen waarmee u dit doel kunt bereiken, waardoor het creëren van gastvrije, efficiënte en milieuvriendelijke interieuromgevingen wordt vergemakkelijkt.

Voordat we in de meer informatie Het is belangrijk om te onderstrepen dat het ontwerp van een verwarmingssysteem een ​​multidisciplinaire aanpak vereist en een constante aandacht voor innovatie en best practices in de sector. In deze geest nodigen we lezers uit om de verschillende aspecten van het ontwerp van verwarmingssystemen te verkennen en deze uitdaging met enthousiasme en vastberadenheid aan te gaan, om comfortabele en duurzame omgevingen te creëren voor de huidige en toekomstige generaties.

HOE EEN VERWARMINGSSYSTEEM ONTWERPEN

Simpele algemene indicaties die van pas kunnen komen voor diegenen die van plan zijn te zien hoe verder te gaan bij het ontwerp van een verwarmingssysteem van A tot Z.

Het verwarmingssysteem (zie huidige wetgeving) wordt uitgevoerd op basis van een project opgesteld door een warmte-ingenieur (tenzij vermogens onder de 15 kW), rekening houdend met de kenmerken van de site, de blootstelling, de klimaatzone en de persoonlijke behoeften van elk.

Huishoudelijke verwarmingssystemen zijn onderverdeeld in twee hoofdtypen:

• gecentraliseerd
• autonoom

In deze tentoonstelling komen in het bijzonder autonome systemen aan bod.

Een verwarmingssysteem is dat complex van elementen en apparatuur dat is ontworpen om temperatuurwaarden hoger te houden dan de externe waarden in bepaalde omgevingen.

Hoofdcomponenten van een typisch schema voor huishoudelijk gebruik:

1. warmtegenerator;
2. circulatiepomp;
3. verdeelstuk voor distributie van warm water;
4. distributieverdeelstuk voor warm waterretour;
5. eindelementen;
6. expansievat;
7. afvoerleidingen voor warm water;
8. warmwaterretourleidingen;
9. elektrisch vermogen en bedieningspaneel.

Warmte generatoren

Warmtegeneratoren verschillen van elkaar door de energiebron waarmee ze worden aangedreven

Belangrijkste energiebronnen:

• Methaan wordt het meest gebruikt door de meeste Italiaanse gezinnen, vanwege de wijdverspreide distributie en de beperkte uitgaven in vergelijking met andere brandstoffen.
• Vloeibaar petroleumgas (LPG) wordt meestal gebruikt waar methaan niet komt. Het is helemaal niet goedkoop.
• Dieselbrandstof wordt in sommige speciale gevallen nog steeds gebruikt en is ook niet goedkoop.
• Pellets en hout, steeds meer mensen wenden zich tot deze energiebron die aanzienlijke besparingen oplevert, zelfs als het gebruik ervan extra werk van de gebruiker met zich meebrengt (maar wil je zeggen hoe fascinerend het is om de vlam te zien branden?) .
• Warmtepompen (bedoeld als een airconditioner die in omgekeerde cyclus werkt), steeds vaker gebruikt en met bedrijfskosten die tot de laagste van de gedistribueerde energie behoren.

In deze bespreking wordt het gebruik van warmtepompen niet onderzocht, aangezien voor dezelfde omgeving het ontwerp wordt gemaakt in het zomerregime dat ook geldt voor het winterse regime. Raadpleeg de sectie: "Hoe een airconditioningsysteem te ontwerpen'.

Opmerking: er moet rekening mee worden gehouden dat verwarming van de warmtepomp grenzen stelt: hoe lager de buitentemperaturen, hoe lager de proportionele opbrengst (hoe kouder het is, hoe minder de warmtepomp oplevert).

Het volgende programma analyseert de bedrijfskosten voor elk type energie dat wordt gebruikt in relatie tot het potentieel dat nodig is voor het milieu:

Let op: het is aan te raden om het vermogen van de warmtegenerator te berekenen voordat u het programma gebruikt.

Om het vermogen van de in een omgeving te installeren warmtegenerator te berekenen, raadpleegt u het volgende programma:

Met hetzelfde programma is het ook mogelijk om de radiatoren te berekenen en hun prijs te bepalen

De laatste regel geeft de waarde in watt aan die de warmtegenerator aan het systeem moet leveren (26.484 W = 26,5 kW).

De circulatie-elektropompen

Ze zijn nodig voor de circulatie van vloeistoffen in het hydraulische circuit.

Natuurlijke circulatiesystemen (radiatoren) waarbij de beweging van water wordt veroorzaakt door temperatuurverschillen, worden al jaren niet meer gebruikt.

Tegenwoordig worden alleen geforceerde circulatiesystemen gebruikt, die worden uitgevoerd door middel van elektrische vloeistofcirculatiepompen.

De circulatiepompen hebben de functie om de plaatselijke en verdeelde drukval te overwinnen. Wat we zullen overwegen, zijn uitsluitend centrifugaalpompen.

Een pomp wordt gekenmerkt door twee parameters: debiet en opvoerhoogte die de keuze bepalen.

Het debiet wordt bepaald door de thermische (energie) behoeften van de site en door het temperatuurverschil tussen de inlaat- en uitlaattemperatuur van het water.

Hoewel de circulatiepompen (kleine elektrische circulatiepompen) al in bijna alle ketels voor huishoudelijk gebruik zijn geplaatst, kan het volgende programma worden gebruikt als het nodig is om een ​​nauwkeurige berekening van de elektrische pompen te maken:

Van hieruit halen we de kuubs per uur die in het circuit moeten circuleren (in dit geval 2,3 mc / h) om de benodigde (thermische) kW en met de benodigde delta t (∆t 10) te leveren.

Door de opvoerhoogte berekening toe te voegen is het mogelijk om het vermogen van de te installeren pomp te bepalen.

Om de opvoerhoogte die nodig is voor het circuit te berekenen, kan deze hiernaar worden herleid door de drukval te berekenen die wordt bereikt met de volgende programma's (ook geldig voor de maatvoering van de buizen):

staal

Koper

Opmerking: de som van de plaatselijke drukverliezen moet andere verliezen omvatten dan die van de leidingen (ketel, radiator, convector, bochten, enz.). In de praktijk met een watersnelheid van ongeveer 1,5 m/s, de waarde is van 335 mm ongeveer per eenheid).

Eindelementen

Ze hebben de taak om de te verwarmen ruimte te voorzien van de thermische energie die nodig is om aan de thermische belasting te voldoen.

In verwarmingssystemen zijn de soorten eindelementen:

• radiatoren;
• ventilatorrollen;
• stralende panelen.
• luchtverwarmers

Radiatoren

De meest voorkomende eindelementen zijn radiatoren (ook wel: radiatoren genoemd). In de meeste gevallen worden ze voorzien van warm water met een inlaattemperatuur van ongeveer 75 ÷ 85 ° C.

Radiatoren wisselen warmte voornamelijk uit door straling en in mindere mate door convectie.

Ze zijn ingedeeld volgens het materiaal waarvan ze zijn gemaakt: gietijzer, staal en aluminium.

Ventilatorrollen

Ze bestaan ​​uit een metalen behuizing met daarin een lamellenbatterij, meestal van koper-aluminium, een filter en een ventilator met meerdere snelheden. De ventilatorconvector kan ook worden gebruikt voor zomerkoeling.

Stralende panelen

Gemaakt met zeer grote oppervlakken die warmte uitwisselen door straling.

De meest voorkomende zijn stralingsvloersystemen, waarbij kunststofbuizen boven een laag isolatiemateriaal zijn geplaatst en worden afgedekt door de dekvloer en de vloer.

Luchtverwarmers

Bestaat uit batterijen van ribbenbuizen die kunnen worden aangedreven door heet water of stoom. Ze worden doorkruist door luchtstromen die worden bewogen door ventilatoren en hun kenmerken zijn goedkoop en hoog geluidsniveau. Ze hebben een hoog potentieel en zijn geschikt voor industriële omgevingen.

Expansievat

Het expansievat moet in het hydraulische circuit van het warmwatersysteem worden geplaatst. Het is een apparaat dat dient om de variatie in het watervolume veroorzaakt door de temperatuurstijging op te vangen en het de juiste werking van een verwarmingssysteem in al zijn bedrijfsfasen mogelijk maakt, waarbij overdrukken worden vermeden die het systeem zelf zouden kunnen beschadigen.

De expansievaten zijn onderverdeeld in open en membraansvaten.

Voor hun berekening is het noodzakelijk om te weten hoeveel watervolume er in het systeem aanwezig is. Het kan worden berekend door het volgende programma te openen:

Om het expansievat zowel open als gesloten te berekenen, opent u het volgende programma:

Warmwateraanvoer- en retourleidingen

Ze zijn meestal gemaakt van koper of staal

Koper heeft een duidelijke manoeuvreerbaarheid en verwerkbaarheid (met de hand buigen) en de mogelijkheid om ook buizen met kleinere diameters op de markt te vinden. Ze worden bijna uitsluitend gebruikt waar kleine leidingdiameters nodig zijn (minder dan 20 mm). De mogelijkheid om de koperen leidingen aan te passen aan de behoeften van het gebouw, maakt een vermindering van speciale stukken mogelijk. Indien nodig zijn er koperen en bronzen fittingen die door solderen op koper kunnen worden gesoldeerd.

Voor buizen met een diameter groter dan 20 mm wordt doorgaans staal gebruikt, waardoor het makkelijker wordt om speciale stukken te maken. Van de verschillende soorten staal wordt de naadloze als de beste beschouwd voor fabriekstechnische doeleinden. Voor bochten, hoeken en verbindingen zijn er speciale speciale stukken op de markt die kunnen worden geïnstalleerd met draadsnijden of lassen.

Hun dimensionering wordt uitgevoerd met behulp van de hierboven reeds aangegeven programma's:

Maatvoering van buisnetwerken - staal

Grootte van koperen leidingnetwerken

Als u dan ook het gewicht wilt berekenen. Houd er rekening mee dat het watergehalte en andere parameters binnen de site www.itieffe.com  er zijn speciale programma's:

Elektrisch vermogen en bedieningspaneel

In kleine systemen wordt het vervangen door een stopcontact met stekker (of dubbele schakelaar) en een thermostaat die de omgevingstemperatuur regelt.

conclusies

Dus laten we het samenvatten, we hebben:

• nam een ​​kijkje in de Huidige wetgeving;
• observeerde het schema van een eenvoudige appartementsplant;
• vergeleken de verschillende soorten verwarmingsbrandstoffen via het programma: "Berekening brandstofkosten verwarming";
• met het programma 'Warmtebehoefte en radiatoren"De nodige berekeningen gemaakt om het potentieel van de warmtegenerator en radiatoren te achterhalen;
• gezien hoe de elektrische circulatiepompen zijn gedimensioneerd (Grootte van elektrische pompen);
• maat de leidingen erin koper o staal met de programma'sMaatvoering van leidingen". Met hetzelfde programma werd de opvoerhoogte die nodig was voor het circuit berekend om de drukval te verminderen;
• vergeleken enkele van de soorten terminals meest gebruikt;
• de hoeveelheid water in het circuit berekend met het programma: "Berekening van systeem watervolume";
• dimensionering van het expansievat met het programma: "Berekening van het volume van het expansievat";
• observeerde de distributienetwerken, altijd in overweging nemend dat de volgende programma's werden gebruikt voor hun dimensionering: "Maatvoering van leidingen"
• eindelijk zagen we hoe de ketel elektrisch wordt aangedreven en hoe de temperatuur wordt geregeld door een thermostaat in de kamer te plaatsen.

Alle aanwijzingen in dit document kunnen thermotechnici, installateurs en sanitairtechnici helpen, maar bovenal worden ze gepubliceerd ter informatie voor iedereen die van plan is een verwarmingssysteem te laten bouwen en eerst een "beetje" van het materiaal te hebben.

Goed gedaan allemaal

• Verwarming - Sanitair
• pijpleidingen
• Tafels verwarmen
• Pumps
• Verwarming tekening diagrammen
• Huishoudelijk warm water
• Brandbare gassen

◄ Terug