Apkures sistēmas uzstādīšana nav iespējama bez iepriekšējiem aprēķiniem. Iegūtajai informācijai jābūt pēc iespējas precīzākai, tāpēc gaisa sildīšanas aprēķinus veic eksperti, izmantojot specializētas programmas, ņemot vērā dizaina nianses.
Gaisa sildīšanas sistēmu (turpmāk - CBO) ir iespējams aprēķināt patstāvīgi, ja ir pamatzināšanas matemātikā un fizikā.
Šajā rakstā mēs jums pateiksim, kā aprēķināt siltuma zudumu līmeni mājās un ūdens termisko apstrādi. Lai viss būtu pēc iespējas skaidrāks, tiks doti konkrēti aprēķinu piemēri.
Siltuma zudumu aprēķins mājās
Lai izvēlētos CBO, ir nepieciešams noteikt gaisa daudzumu sistēmai, gaisa sākotnējo temperatūru kanālā optimālai telpas sildīšanai. Lai uzzinātu šo informāciju, jums jāaprēķina siltuma zudumi mājās un vēlāk jāsāk pamata aprēķini.
Jebkura ēka aukstā laikā zaudē siltumenerģiju. Tā maksimālais skaits iziet no telpas caur sienām, jumtu, logiem, durvīm un citiem norobežojošiem elementiem (turpmāk - OK), vērstiem pret vienu ielas pusi.
Lai nodrošinātu noteiktu temperatūru mājā, jums jāaprēķina siltuma jauda, kas spēj kompensēt siltuma izmaksas un uzturēt vēlamo temperatūru mājā.
Attēlu galerija
Foto no
Lauku mājas gaisa sildīšanas aprēķini tiek veikti, lai kompetenti izvēlētos siltummezglu, kas var radīt nepieciešamo siltumenerģijas daudzumu
Siltuma ģeneratoram, kas lauku mājās galvenokārt izmanto kamīnus un krievu krāsnis, jāsedz mājas siltuma zudumi caur celtniecības konstrukcijām
Gaisa sildīšanas sistēmās dzesēšanas šķidruma sagatavošanu veic visu veidu katli. Viņi vispirms silda ūdeni vai tvaiku, kas, savukārt, pārnes siltumu gaisa straumēm
Gāzes, ūdens un elektriskie sildītāji piegādā telpā karsētu gaisu, neizmantojot kanālus
Ja tiek izmantotas vienības, kas tieši uz telpu piegādā apsildāmu gaisa masu, tās tiek uzstādītas vismaz 2 gabalos vienā telpā. Tā, ka vienas ierīces kļūmes gadījumā otra varētu nodrošināt temperatūru +5 grādi
Apvienojot gaisa sildīšanu ar ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmām, ir jāņem vērā enerģijas zudumi, sajaucot svaigu sajauktu gaisa daļu no ielas
Gaisa sildīšanas sistēmu kanālu versijās karsēts gaiss pārvietojas caur caurulēm, kuru virsma siltumu nodod telpā
Gaisa vados ar gaisa vadu sildīšanas ierīču funkciju veic cauruļvads. Nosakot siltuma pārnesi, tiek ņemts vērā tā laukums
Kopuma spēka aprēķināšanas princips
Gāzes bloks ārpus mājas
Gaistošo gāzu ierīce
Elektriskais gaisa sildītājs
Kombinācija ar citām sistēmām
Kanāla apkures loks
Gaisa kontūra specifika
Pastāv nepareizs uzskats, ka siltuma zudumi ir vienādi katrā mājā. Daži avoti apgalvo, ka 10 kW ir pietiekami, lai sildītu mazu konfigurāciju māju, citi ir ierobežoti līdz 7–8 kW uz kvadrātmetru. metrs.
Saskaņā ar vienkāršoto aprēķinu shēmu ik pēc 10 m2 izmantotā teritorija ziemeļu reģionos un vidējā josla būtu jāapgādā ar 1 kW siltumenerģijas. Šis skaitlis, kas ir individuāls katrai ēkai, tiek reizināts ar koeficientu 1,15, tādējādi izveidojot siltumenerģijas rezervi neparedzētu zaudējumu gadījumā.
Tomēr šādas aplēses ir diezgan aptuvenas, turklāt tajās nav ņemta vērā mājas celtniecībā izmantoto materiālu kvalitāte, īpašības, klimatiskie apstākļi un citi faktori, kas ietekmē siltuma izmaksas.
Atkritumu siltuma daudzums ir atkarīgs no norobežojošā elementa laukuma, katra tā slāņa siltumvadītspējas. Lielākais siltumenerģijas daudzums iziet no telpas caur sienām, grīdu, jumtu, logiem
Ja mājas celtniecībā izmantoti mūsdienīgi celtniecības materiāli, kuru siltumvadītspēja ir zema, tad konstrukcijas siltuma zudumi būs mazāki, kas nozīmē, ka siltuma jauda būs mazāka.
Ja jūs uzņematies termoiekārtu, kas ģenerē vairāk enerģijas nekā nepieciešams, tad parādīsies pārmērīgs siltums, ko parasti kompensē ventilācija. Šajā gadījumā parādās papildu finanšu izdevumi.
Ja CBO ir izvēlēts mazjaudas aprīkojums, tad telpā būs jūtams siltuma trūkums, jo ierīce nespēs saražot vajadzīgo enerģijas daudzumu, tāpēc būs jāiegādājas papildu siltummezgli.
Poliuretāna putu, stiklplasta un citas mūsdienīgas izolācijas izmantošana ļauj sasniegt maksimālu telpas siltumizolāciju
Ēkas siltumenerģijas izmaksas ir atkarīgas no:
- norobežojošo elementu (sienas, griesti utt.) uzbūve, to biezums;
- apsildāmās virsmas laukums;
- orientācija attiecībā pret kardinālajiem punktiem;
- minimālā temperatūra ārpus loga reģionā vai pilsētā 5 ziemas dienās;
- apkures sezonas ilgums;
- infiltrācijas, ventilācijas procesi;
- mājas siltumapgāde;
- siltuma patēriņš mājas vajadzībām.
Nav iespējams pareizi aprēķināt siltuma zudumus, neņemot vērā infiltrāciju un ventilāciju, kas būtiski ietekmē kvantitatīvo komponentu. Infiltrācija ir dabisks gaisa masu pārvietošanas process, kas notiek cilvēku pārvietošanās laikā telpā, atverot logus ventilācijai un citiem sadzīves procesiem.
Ventilācija ir speciāli uzstādīta sistēma, caur kuru tiek piegādāts gaiss, un gaiss var iekļūt telpā ar zemāku temperatūru.
Ventilācijas laikā tiek izvadīts 9 reizes vairāk siltuma nekā dabiskas infiltrācijas laikā
Siltums telpā nonāk ne tikai caur apkures sistēmu, bet arī caur apkures ierīcēm, kvēlspuldzēm un cilvēkiem. Ir svarīgi ņemt vērā arī siltuma patēriņu, sildot no ielas atvestus aukstus priekšmetus, drēbes.
Pirms gaisa kondicionēšanas aprīkojuma izvēles, apkures sistēmas projektēšanas ir svarīgi ar lielu precizitāti aprēķināt siltuma zudumus mājās. To var izdarīt, izmantojot bezmaksas programmu Valtec. Lai neiedziļinātos lietojumprogrammas sarežģītībā, varat izmantot matemātiskas formulas, kas nodrošina augstu aprēķinu precizitāti.
Lai aprēķinātu kopējo mājas siltuma zudumu Q, ir jāaprēķina ēkas norobežojošās konstrukcijas siltuma patēriņš Qorg.k, enerģijas patēriņš ventilācijai un infiltrācijai Qv, ņem vērā mājsaimniecības izdevumus Qt. Zaudējumus mēra un reģistrē vatos.
Lai aprēķinātu kopējo siltuma patēriņu Q, izmantojiet formulu:
Q = Qorg.k + Qv - Qt
Tālāk mēs apsveram formulas siltuma izmaksu noteikšanai:
Qorg.k , Qv, Qt.
Siltuma zudumu noteikšana ēkas norobežojošajām konstrukcijām
Caur mājas norobežojošajiem elementiem (sienām, durvīm, logiem, griestiem un grīdu) tiek atbrīvots vislielākais siltuma daudzums. Lai noteiktu Qorg.k ir nepieciešams atsevišķi aprēķināt siltuma zudumus, ko nes katrs konstrukcijas elements.
Tas ir Qorg.k aprēķina pēc formulas:
Qorg.k = Qpol + Qst + Qokn + Qpt + Qdv
Lai noteiktu katra mājas elementa Q, ir jānoskaidro tā struktūra un siltumvadītspējas koeficients vai siltumizturības koeficients, kas norādīts materiāla pasē.
Lai aprēķinātu siltuma patēriņu, tiek ņemti vērā slāņi, kas ietekmē siltumizolāciju. Piemēram, izolācija, mūra, apšuvums utt.
Siltuma zudumu aprēķināšana notiek katram vienotā norobežojošā elementa slānim. Piemēram, ja siena sastāv no diviem atšķirīgiem slāņiem (izolācijas un ķieģeļu mūra), tad aprēķins tiek veikts atsevišķi izolācijai un ķieģeļu mūrim.
Aprēķiniet slāņa siltuma patēriņu, ņemot vērā vēlamo temperatūru telpā ar izteiksmi:
Qst = S × (tv - tn) × B × l / k
Mainīgajiem izteiksmē ir šādas nozīmes:
- S ir slāņa laukums, m2;
- tv - vēlamā temperatūra mājā, ° C; stūra istabām temperatūra tiek ņemta par 2 grādiem augstāka;
- tn - vidējā aukstāko 5 dienu temperatūra reģionā, ° С;
- k ir materiāla siltumvadītspējas koeficients;
- B ir katra norobežojošā elementa slāņa biezums, m;
- l– tabulas parametrs, ņem vērā siltumenerģijas patēriņa īpatnības, kas atrodas dažādās pasaules daļās.
Ja aprēķinu veikšanai sienā ir iebūvēti logi vai durvis, tad, aprēķinot Q no kopējā laukuma OK, ir jāatskaita loga vai durvju laukums, jo to siltuma patēriņš būs atšķirīgs.
Tehniskajā pasē uz logiem vai durvīm dažreiz tiek norādīts siltuma caurlaidības koeficients D, kā dēļ ir iespējams vienkāršot aprēķinus.
Siltumizturības koeficientu aprēķina pēc formulas:
D = B / k
Siltuma zudumu formulu vienam slānim var attēlot šādi:
Qst = S × (tv - tn) × D × l
Praksē, lai aprēķinātu grīdas, sienu vai griestu Q, katra OK slāņa D koeficienti tiek atsevišķi aprēķināti, summēti un aizstāti vispārējā formulā, kas vienkāršo aprēķināšanas procesu.
Infiltrācijas un ventilācijas izmaksu uzskaite
Zemas temperatūras gaiss telpā var iekļūt no ventilācijas sistēmas, kas ievērojami ietekmē siltuma zudumus. Šī procesa vispārējā formula ir šāda:
Qv = 0,28 × Ln × lppv × c × (tv - tn)
Izteicienā alfabēta burtiem ir šāda nozīme:
- Ln - ieplūdes gaisa plūsma, m3/ h;
- lppv - gaisa blīvums telpā noteiktā temperatūrā, kg / m3;
- tv - temperatūra mājā, ° С;
- tn - vidējā aukstāko 5 dienu temperatūra reģionā, ° С;
- c ir gaisa siltuma jauda, kJ / (kg * ° C).
L parametrsn kas ņemti no ventilācijas sistēmas tehniskajiem parametriem. Lielākajā daļā gadījumu pieplūdes gaisa īpatnējais plūsmas ātrums ir 3 m3/ h, pamatojoties uz kuru Ln aprēķina pēc formulas:
Ln = 3 × Spol
Formulā Spol - grīdas platība, m2.
Iekštelpu gaisa blīvumslppv definēts ar izteicienu:
lppv = 353/273 + tv
Šeit tv - iestatītā temperatūra mājā, ko mēra ° C.
Siltuma jauda c ir nemainīgs fizikāls lielums un ir vienāda ar 1,005 kJ / (kg × ° C).
Ar dabiskas ventilācijas palīdzību auksts gaiss iekļūst caur logiem, durvīm, izspiežot siltumu caur skursteni
Neorganizētu ventilāciju vai infiltrāciju nosaka pēc formulas:
Qi = 0,28 × ∑Gh × c × (tv - tn) × kt
Vienādojumā:
- Gh - gaisa plūsma caur katru žogu ir tabulas vērtība, kg / h;
- kt - termiskās gaisa plūsmas ietekmes koeficients, ņemts no tabulas;
- tv , tn - iestatītā temperatūra telpās un ārpus tām, ° C.
Kad durvis atveras, rodas visbūtiskākie siltuma zudumi, tāpēc, ja ieeja ir aprīkota ar gaisa aizkariem, tie arī jāņem vērā.
Termiskais aizkars ir iegarens ventilatora sildītājs, kas rada jaudīgu plūsmu pa logu vai durvīm. Tas samazina vai praktiski novērš siltuma zudumus un gaisu no ielas, pat ja durvis vai logs ir atvērts
Lai aprēķinātu durvju siltuma zudumus, izmanto formulu:
Qot.d = Qdv × j × H
Izteicienā:
- Qdv - ārējo durvju paredzamie siltuma zudumi;
- H - ēkas augstums, m;
- j ir tabulas koeficients atkarībā no durvju veida un to atrašanās vietas.
Ja mājā ir organizēta ventilācija vai infiltrācija, tad aprēķinus veic pēc pirmās formulas.
Norobežojošo konstrukcijas elementu virsma var būt neviendabīga - uz tā var būt spraugas vai noplūdes, caur kurām iet gaiss. Šie siltuma zudumi tiek uzskatīti par nenozīmīgiem, taču tos var arī noteikt. To var izdarīt tikai ar programmu metodēm, jo nav iespējams aprēķināt dažas funkcijas, neizmantojot lietojumprogrammas.
Visprecīzāko reālo siltuma zudumu ainu dod mājas apstākļos veikts termiskās attēlveidošanas apsekojums. Šī diagnostikas metode ļauj identificēt slēptās konstrukcijas kļūdas, nepilnības siltumizolācijā, ūdens noplūdes sistēmas noplūdes, samazinot ēkas siltumtehniskos parametrus un citus defektus
Sadzīves siltums
Caur elektriskām ierīcēm cilvēka ķermenis, lampas, telpā nonāk papildu siltums, kas arī tiek ņemts vērā, aprēķinot siltuma zudumus.
Eksperimentāli ir noteikts, ka šādas kvītis nedrīkst pārsniegt atzīmi 10 W uz 1 m2. Tāpēc aprēķina formula var būt šāda:
Qt = 10 × Spol
Izteicienā Spol - grīdas platība, m2.
Galvenā aprēķina metode
Jebkura NWO darbības pamatprincips ir siltuma enerģijas pārnešana caur gaisu, atdzesējot dzesēšanas šķidrumu. Tās galvenie elementi ir siltuma ģenerators un siltuma caurule.
Gaiss telpā tiek piegādāts jau uzsildīts līdz temperatūrai trlai uzturētu vēlamo temperatūru tv. Tāpēc uzkrātās enerģijas daudzumam jābūt vienādam ar ēkas kopējo siltuma zudumu, tas ir, Q. Pastāv vienlīdzība:
Q = Eot × c × (tv - tn)
E formulā - apsildāmā gaisa patēriņš kg / s telpas apsildīšanai. No vienlīdzības mēs varam izteikt Eot:
Eot = Q / (c × (tv - tn))
Atgādiniet, ka gaisa siltumietilpība ir c = 1005 J / (kg × K).
Formula nosaka tikai pievadītā gaisa daudzumu, ko izmanto tikai apkurei tikai cirkulācijas sistēmās (turpmāk - RSVO).
Piegādes un cirkulācijas sistēmās daļa gaisa tiek ņemta no ielas, otra daļa - no istabas. Abas daļas tiek sajauktas un pēc sildīšanas līdz vajadzīgajai temperatūrai tās tiek piegādātas telpā
Ja kā ventilāciju izmanto CBO, pievadītā gaisa daudzumu aprēķina šādi:
- Ja gaisa daudzums apkurei pārsniedz ventilācijai paredzētā gaisa daudzumu vai vienāds ar to, tad ņemiet vērā gaisa daudzumu apkurei un izvēlieties tiešās plūsmas sistēmu (turpmāk - PSVO) vai ar daļēju recirkulāciju (turpmāk - HRWS).
- Ja gaisa daudzums apkurei ir mazāks par ventilācijai nepieciešamo gaisa daudzumu, tad tiek ņemts vērā tikai ventilācijai nepieciešamais gaisa daudzums, tiek ieviests HVAC (dažreiz - HVAC), un pievadītā gaisa temperatūra tiek aprēķināta pēc formulas: tr = tv + Q / c × Eventilācija.
Ja indikators pārsniedz tr pieļaujamos parametrus, jāpalielina gaisa daudzums, ko ievada caur ventilāciju.
Ja telpā ir pastāvīga siltuma avoti, pievadītā gaisa temperatūra tiek samazināta.
Iekļautās elektriskās ierīces telpā rada apmēram 1% siltuma. Ja viena vai vairākas ierīces darbosies nepārtraukti, aprēķinos jāņem vērā to siltumspēja
Vienvietīgai istabai indikators tr var būt atšķirīgs. Tehniski ir iespējams realizēt ideju par dažādu temperatūru piegādi atsevišķām telpām, taču daudz vieglāk ir piegādāt vienā telpā tādu pašu temperatūru gaisu.
Šajā gadījumā kopējā temperatūra tr ņem to, kas izrādījās mazākais. Tad pievadītā gaisa daudzumu aprēķina pēc formulas, kas definē Eot.
Tālāk mēs nosakām formulu ienākošā gaisa tilpuma V aprēķināšanaiot tā sildīšanas temperatūrā tr:
Vot = Eot/ lppr
Atbilde ir uzrakstīta m3/ h
Tomēr iekštelpu gaisa apmaiņa Vlpp atšķirsies no V vērtībasot, jo tas ir jānosaka, pamatojoties uz iekšējo temperatūru tv:
Vot = Eot/ lppv
Formā V noteikšanailpp un vot gaisa blīvuma indikatori lppr un lppv (kg / m3) tiek aprēķināti, ņemot vērā apsildāmā gaisa temperatūru tr un istabas temperatūra tv.
Pieplūdes temperatūra tr jābūt augstākam par tv. Tas samazinās piegādātā gaisa daudzumu un samazinās to kanālu izmērus, kuriem ir dabiska gaisa kustība, vai arī samazina elektroenerģijas patēriņu, ja apsildāmās gaisa masas cirkulācijai tiek izmantota mehāniska motivācija.
Parasti gaisa temperatūrai, kas nonāk telpā, ja tā tiek piegādāta augstumā, kas pārsniedz 3,5 m atzīmi, jābūt 70 ° С. Ja gaiss tiek piegādāts mazāk nekā 3,5 m augstumā, tad tā temperatūra parasti tiek pielīdzināta 45 ° C.
Dzīvojamajām telpām, kuru augstums ir 2,5 m, pieļaujamā temperatūras robeža ir 60 ° C. Kad temperatūra tiek iestatīta augstāk, atmosfēra zaudē savas īpašības un nav piemērota ieelpošanai.
Ja gaisa siltumizolācijas aizkari atrodas pie ārējiem vārtiem un atverēm, kas vērstas uz āru, tad ienākošā gaisa temperatūra ir atļauta 70 ° C, aizkariem, kas atrodas ārdurvīs, līdz 50 ° C.
Piegādāto temperatūru ietekmē gaisa padeves metodes, strūklas virziens (vertikāli, gar slīpumu, horizontāli utt.). Ja cilvēki pastāvīgi atrodas telpā, tad pievadītā gaisa temperatūra jāsamazina līdz 25 ° C.
Pēc provizorisko aprēķinu veikšanas ir iespējams noteikt nepieciešamo siltuma patēriņu gaisa sildīšanai.
Par RSVO siltuma izmaksām Q1 aprēķināts pēc izteiksmes:
Q1 = Eot × (tr - tv) × c
PSVO aprēķinam Q2 ko ražo pēc formulas:
Q2 = Eventilācija × (tr - tv) × c
Siltuma patēriņš Q3 HRW nosaka ar vienādojumu:
Q3 = [Eot × (tr - tv) + Eventilācija × (tr - tv)] × c
Visos trīs izteicienos:
- Eot un Eventilācija - gaisa patēriņš apkurei kg / s (Eot) un ventilācija (Eventilācija);
- tn - āra temperatūra ° C.
Pārējie mainīgo raksturlielumi ir vienādi.
CHRSVO cirkulētā gaisa daudzumu nosaka pēc formulas:
Erec = Eot - Eventilācija
Mainīgais eot izsaka sajauktā gaisa daudzumu, kas uzsildīts līdz temperatūrai tr.
PSVO ir īpatnība ar dabisku motivāciju - kustīgā gaisa daudzums mainās atkarībā no ārējās temperatūras. Ja ārējā temperatūra pazeminās, sistēmas spiediens paaugstinās. Tas noved pie tā, ka mājā iekļūst vairāk gaisa. Ja temperatūra paaugstinās, notiek apgriezts process.
Arī gaisa kondicionēšanas sistēmā, atšķirībā no ventilācijas sistēmām, gaiss pārvietojas ar zemāku un mainīgu blīvumu, salīdzinot ar gaisa blīvumu, kas apvada gaisa vadus.
Šīs parādības dēļ notiek šādi procesi:
- Nākot no ģeneratora, gaiss, kas iet caur gaisa vadiem, kustības laikā ir manāmi atdzisis
- Dabiskas kustības laikā telpā ienākošā gaisa daudzums mainās apkures sezonā.
Iepriekš minētie procesi netiek ņemti vērā, ja gaisa cirkulācijā gaisa kondicionēšanas sistēmā tiek izmantoti ventilatori, un tam ir arī ierobežots garums un augstums.
Ja sistēmai ir daudz atzaru, diezgan garš, un ēka ir liela un augsta, tad ir jāsamazina gaisa dzesēšanas process kanālos, jāsamazina gaisa pārdale, kas nonāk dabiskā cirkulācijas spiediena ietekmē.
Aprēķinot nepieciešamo pagarināto un sazaroto gaisa sildīšanas sistēmu jaudu, ir jāņem vērā ne tikai dabiskais gaisa masas atdzesēšanas process kustības laikā caur kanālu, bet arī gaisa masas dabiskā spiediena ietekme, pārejot caur kanālu.
Lai kontrolētu gaisa dzesēšanas procesu, veiciet kanālu termisko aprēķinu. Šim nolūkam ir jānosaka sākotnējā gaisa temperatūra un jānorāda tās plūsmas ātrums, izmantojot formulas.
Lai aprēķinātu siltuma plūsmu Qohl caur kanāla sienām, kuru garums ir vienāds ar l, izmantojiet formulu:
Qohl = q1 × l
Izteicienā q1 apzīmē siltuma plūsmu, kas iet cauri 1 m garai kanāla sienām. Parametru aprēķina ar izteiksmi:
q1 = k × S1 × (tsr - tv) = (tsr - tv) / D1
Vienādojumā D1 - siltumcaurlaidība no apsildāmā gaisa ar vidējo temperatūru tsr pāri S kvadrātam1 kanāla sienas 1 m garas telpās temperatūrā tv.
Siltuma bilances vienādojums izskatās šādi:
q1l = Eot × c × (tnach - tr)
Formulā:
- Eot - telpas sildīšanai nepieciešamais gaisa daudzums, kg / h;
- c ir gaisa īpatnējais siltums, kJ / (kg ° C);
- tnac - gaisa temperatūra kanāla sākumā, ° C;
- tr - telpā novadītā gaisa temperatūra, ° С.
Siltuma bilances vienādojums ļauj iestatīt sākotnējo gaisa temperatūru kanālā noteiktā gala temperatūrā un, tieši otrādi, uzzināt galīgo temperatūru dotajā sākotnējā temperatūrā, kā arī noteikt gaisa plūsmu.
Temperatūra tnach var atrast arī pēc formulas:
tnach = tv + ((Q + (1 - η) × Qohl)) × (tr - tv)
Šeit η ir Q daļaohlienākšana telpā aprēķinos tiek pieņemta ar vienādu ar nulli. Pārējo mainīgo raksturlielumi tika nosaukti iepriekš.
Rafinētā karstā gaisa plūsmas formula izskatīsies šādi:
Eot = (Q + (1 - η) × Qohl) / (c × (tsr - tv))
Visas izteiksmes burtiskās vērtības ir definētas iepriekš. Pārcelsimies uz piemēru, kā aprēķināt gaisa sildīšanu konkrētai mājai.
Siltuma zudumu aprēķināšanas piemērs mājās
Attiecīgā māja atrodas Kostromas pilsētā, kur gaisa temperatūra ārpus loga aukstākajās piecu dienu dienās sasniedz -31 grādu, augsnes temperatūra - +5 ° С. Vēlamā istabas temperatūra ir +22 ° C.
Mēs apsvērsim māju ar šādiem izmēriem:
- platums - 6,78 m;
- garums - 8,04 m;
- augstums - 2,8 m.
Vērtības tiks izmantotas, lai aprēķinātu norobežojošo elementu laukumu.
Aprēķiniem visērtāk ir uzzīmēt mājas plānu uz papīra, uz tā norādot ēkas platumu, garumu, ēkas augstumu, logu un durvju izvietojumu, to izmērus.
Ēkas sienas sastāv no:
- gāzbetons ar biezumu B = 0,21 m, siltumvadītspējas koeficients k = 2,87;
- polistirols B = 0,05 m, k = 1,678;
- saskaras ķieģelis B = 0,09 m, k = 2,26.
Nosakot k, ir jāizmanto informācija no tabulām un, precīzāk, informācija no tehniskās pases, jo dažādu ražotāju materiālu sastāvs var atšķirties, tāpēc tiem ir atšķirīgas īpašības.
Dzelzsbetonam ir visaugstākā siltuma vadītspēja, minerālvates plāksnēm ir vismazākā, tāpēc tās visefektīvāk izmanto siltu māju celtniecībā
Mājas grīdu veido šādi slāņi:
- smiltis, B = 0,10 m, k = 0,58;
- šķembas, B = 0,10 m, k = 0,13;
- betons, B = 0,20 m, k = 1,1;
- ekovates izolācija, B = 0,20 m, k = 0,043;
- pastiprināta klona, B = 0,30 m k = 0,93.
Iepriekš minētajā mājas plānā grīdai visā platībā ir vienāda struktūra, pagraba nav.
Griesti sastāv no:
- minerālvati, B = 0,10 m, k = 0,05;
- drywall, B = 0,025 m, k = 0,21;
- priežu vairogi, B = 0,05 m, k = 0,35.
Griestiem nav piekļuves bēniņiem.
Mājā ir tikai 8 logi, visi no tiem ir divkameru ar K-stiklu, argonu, indikators D = 0,6. Sešu logu izmēri ir 1,2 × 1,5 m, viena - 1,2 × 2 m, viena - 0,3 × 0,5 m. Durvju izmēri ir 1 × 2,2 m, indikators D saskaņā ar pasi ir 0,36.
Sienu siltuma zudumu aprēķins
Mēs aprēķināsim siltuma zudumus katrai sienai atsevišķi.
Vispirms atrodiet ziemeļu sienas laukumu:
Ssev = 8.04 × 2.8 = 22.51
Uz sienas nav durvju un logu atvērumu, tāpēc mēs izmantosim šo S vērtību.
Lai aprēķinātu OK siltuma izmaksas, kas orientētas uz vienu no kardinālajiem punktiem, ir jāņem vērā precizēšanas koeficienti
Balstoties uz sienas sastāvu, tās kopējā siltuma pretestība ir vienāda ar:
Ds.sten = Dgb + Dpn + Dkr
Lai atrastu D, mēs izmantojam formulu:
D = B / k
Pēc tam, aizstājot sākotnējās vērtības, mēs iegūstam:
Ds.sten = 0.21/2.87 + 0.05/1.678 + 0.09/2.26 = 0.14
Aprēķiniem mēs izmantojam formulu:
Qst = S × (tv - tn) × D × l
Ņemot vērā, ka ziemeļu sienas koeficients l ir 1,1, iegūstam:
Qsev.st = 22.51 × (22 + 31) × 0.14 × 1.1 = 184
Dienvidu sienā ir viens logs ar platību:
Sok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15
Tāpēc, veicot aprēķinus no S dienvidu sienas, ir jāatskaita S logi, lai iegūtu visprecīzākos rezultātus.
Sjuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36
Dienvidu virziena parametrs l ir 1. Tad:
Qsev.st = 22.36 × (22 + 31) × 0.14 × 1 = 166
Austrumu un rietumu sienām precizēšanas koeficients ir l = 1,05, tāpēc pietiek aprēķināt OK virsmas laukumu, neņemot vērā S logus un durvis.
Sok1 = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8
Sok2 = 1.2 × 2 = 2.4
Sd = 1 × 2.2 = 2.2
Szap + vost = 2 × 6.78 × 2.8 – 2.2 – 2.4 – 10.8 = 22.56
Tad:
Qzap + vost = 22.56 × (22 + 31) × 0.14 × 1.05 = 176
Galu galā kopējais sienu Q ir vienāds ar visu sienu Q summu, tas ir:
Qsten = 184 + 166 + 176 = 526
Kopējais siltums caur sienām izplūst 526 vatu apjomā.
Siltuma zudumi caur logiem un durvīm
Mājas plāns parāda, ka durvis un 7 logi ir vērsti uz austrumiem un rietumiem, tāpēc parametrs l = 1,05. Kopējā 7 logu platība, ņemot vērā iepriekš minētos aprēķinus, ir vienāda ar:
Sokn = 10.8 + 2.4 = 13.2
Viņiem Q, ņemot vērā, ka D = 0,6, aprēķina šādi:
Qok4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630
Mēs aprēķinām dienvidu loga Q (l = 1).
Qok5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5
Durvīm D = 0,36 un S = 2,2, l = 1,05, tad:
Qdv = 2.2 × (22 + 31) × 0.36 × 1.05 = 43
Mēs apkopojam radītos siltuma zudumus un iegūstam:
Qok + dv = 630 + 43 + 5 = 678
Tālāk mēs definējam Q griestiem un grīdai.
Griestu un grīdas siltuma zudumu aprēķins
Griestiem un grīdai l = 1. Aprēķiniet to laukumu.
Spol = Spods = 6.78 × 8.04 = 54.51
Ņemot vērā grīdas sastāvu, mēs definējam kopējo D.
Dpol = 0.10/0.58 + 0.10/0.13 + 0.2/1.1 + 0.2/0.043 + 0.3/0.93 =61
Tad grīdas siltuma zudumi, ņemot vērā, ka zemes temperatūra ir +5, ir vienādi ar:
Qpol = 54.51 × (21 – 5) × 6.1 × 1 = 5320
Aprēķiniet kopējo D griestu vērtību:
Dpods = 0.10/0.05 + 0.025/0.21 + 0.05/0.35 = 2.26
Tad griestu Q būs vienāds ar:
Qpods = 54.51 × (22 + 31) × 2.26 = 6530
Kopējie siltuma zudumi caur OK būs vienādi ar:
Qogr.k = 526 + 678 +6530 + 5320 = 13054
Kopumā mājas siltuma zudumi būs vienādi ar 13054 W vai gandrīz 13 kW.
Ventilācijas siltuma zudumu aprēķins
Telpā darbojas ventilācija ar īpašu gaisa apmaiņu 3 m3/ h, ieeja ir aprīkota ar gaisa siltumizolāciju, tāpēc aprēķiniem pietiek ar formulu:
Qv = 0,28 × Ln × lppv × c × (tv - tn)
Mēs aprēķinām gaisa blīvumu telpā noteiktā temperatūrā +22 grādi:
lppv = 353/(272 + 22) = 1.2
L parametrsn vienāds ar produkta kopējo patēriņu pēc grīdas platības, tas ir:
Ln = 3 × 54.51 = 163.53
Gaisa siltumspēja c ir 1,005 kJ / (kg × ° C).
Ņemot vērā visu informāciju, mēs atrodam ventilāciju Q:
Qv = 0.28 × 163.53 × 1.2 × 1.005 × (22 + 31) = 3000
Kopējās siltumenerģijas izmaksas ventilācijai būs 3000 vati vai 3 kW.
Sadzīves siltums
Mājsaimniecību ienākumus aprēķina pēc formulas.
Qt = 10 × Spol
Tas ir, aizstājot zināmās vērtības, mēs iegūstam:
Qt = 54.51 × 10 = 545
Apkopojot, mēs redzam, ka kopējais siltuma zudums Q mājās būs vienāds ar:
Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509
Par darbības vērtību ņemsim Q = 16000 W vai 16 kW.
CBO aprēķinu piemēri
Ļaujiet pievadītā gaisa temperatūrai (tr) - 55 ° С, vēlamā istabas temperatūra (tv) - 22 ° C, siltuma zudumi mājās (Q) - 16 000 vati.
Gaisa daudzuma noteikšana RSVO
Lai noteiktu pievadītā gaisa masu temperatūrā tr tiek izmantota formula:
Eot = Q / (c × (tr - tv))
Aizvietojot parametru vērtības formulā, iegūstam:
Eot = 16000/(1.005 × (55 – 22)) = 483
Pievadītā gaisa tilpumu aprēķina pēc formulas:
Vot = Eot / lppr
Kur:
lppr = 353 / (273 + tr)
Pirmkārt, mēs aprēķinām blīvumu p:
lppr = 353/(273 + 55) = 1.07
Tad:
Vot = 483/1.07 = 451.
Gaisa apmaiņu telpā nosaka pēc formulas:
Vp = Eot / lppv
Nosakiet gaisa blīvumu telpā:
lppv = 353/(273 + 22) = 1.19
Aizstājot vērtības formulā, iegūstam:
Vlpp = 483/1.19 = 405
Tādējādi gaisa apmaiņa telpā ir 405 m3 stundā, un pievadītā gaisa tilpumam jābūt vienādam ar 451 m3 pēc stundas.
Gaisa daudzuma aprēķins HWAC
Lai aprēķinātu gaisa daudzumu HWRS, mēs ņemam informāciju, kas iegūta no iepriekšējā piemēra, kā arī tr = 55 ° C, tv = 22 ° C; Q = 16000 vati. Ventilācijai nepieciešamais gaisa daudzums, Eventilācija= 110 m3/ h Paredzamā āra temperatūra tn= -31 ° C.
HFRS aprēķināšanai mēs izmantojam formulu:
Q3 = [Eot × (tr - tv) + Eventilācija × lppv × (tr - tv)] × c
Aizstājot vērtības, mēs iegūstam:
Q3 = [483 × (55 – 22) + 110 × 1.19 × (55 – 31)] × 1.005 = 27000
Cirkulētā gaisa tilpums būs 405-110 = 296 m3 ieskaitot papildu siltuma patēriņu, ir vienāds ar 27000-16000 = 11000 vati.
Sākotnējās gaisa temperatūras noteikšana
Mehāniskā kanāla pretestība ir D = 0,27, un to ņem no tā tehniskajiem parametriem. Kanāla garums ārpus apsildāmās telpas ir l = 15 m. Tiek noteikts, ka Q = 16 kW, iekšējā gaisa temperatūra ir 22 grādi, bet telpas apsildīšanai nepieciešamā temperatūra ir 55 grādi.
Definējiet Eot saskaņā ar iepriekšminētajām formulām. Mēs iegūstam:
Eot = 10 × 3.6 × 1000/ (1.005 × (55 – 22)) = 1085
Siltuma plūsma q1 būs:
q1 = (55 – 22)/0.27 = 122
Sākotnējā temperatūra ar novirzi η = 0 būs:
tnach = 22 + (16 × 1000 + 137 × 15) × (55 – 22)/ 1000 × 16 = 60
Norādiet vidējo temperatūru:
tsr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5
Tad:
Qotkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972
Ņemot vērā atrodamo informāciju:
tnach = 22 + (16 × 1000 + 1972) × (55 – 22)/(1000 × 16) = 59
No tā izriet, ka, pārvietojoties gaisam, tiek zaudēti 4 karstuma grādi. Lai samazinātu siltuma zudumus, ir nepieciešams izolēt caurules. Mēs arī iesakām iepazīties ar mūsu citu rakstu, kurā sīki aprakstīts gaisa sildīšanas sistēmas sakārtošanas process.
Informatīvs video par CB aprēķiniem, izmantojot programmu Ecxel:
Uzticamība NWO aprēķiniem ir nepieciešama profesionāļiem, jo tikai speciālistiem ir pieredze, atbilstošas zināšanas, aprēķinos tiks ņemtas vērā visas nianses.
Vai jums ir jautājumi, atrodat neprecizitātes iepriekšminētajos aprēķinos vai vēlaties papildināt materiālu ar vērtīgu informāciju? Lūdzu, atstājiet savus komentārus zemāk esošajā blokā.