حساب تدفئة الهواء: المبادئ الأساسية + مثال الحساب

أليكسي ديديولين
فحصه متخصص: أليكسي ديديولين
تم النشر بواسطة جوليا بولياكوفا
التحديث الأخير: أبريل 2024

لا يمكن تركيب نظام التدفئة بدون حسابات أولية. يجب أن تكون المعلومات التي يتم الحصول عليها دقيقة قدر الإمكان ، لذلك ، يتم حساب تدفئة الهواء من قبل خبراء يستخدمون برامج متخصصة ، مع مراعاة الفروق الدقيقة في التصميم.

من الممكن حساب نظام تسخين الهواء (فيما يلي - NWO) بشكل مستقل ، مع معرفة أولية في الرياضيات والفيزياء.

في هذه المقالة ، سنخبرك بكيفية حساب مستوى فقدان الحرارة في المنزل والمعالجة الحرارية للماء. من أجل أن يكون كل شيء واضحًا قدر الإمكان ، سيتم إعطاء أمثلة محددة للحسابات.

حساب فقدان الحرارة في المنزل

لتحديد CBO ، من الضروري تحديد كمية الهواء للنظام ، ودرجة الحرارة الأولية للهواء في القناة للتدفئة المثلى للغرفة. لمعرفة هذه المعلومات ، تحتاج إلى حساب فقدان الحرارة في المنزل وبدء الحسابات الأساسية لاحقًا.

أي مبنى أثناء الطقس البارد يفقد الطاقة الحرارية. يغادر العدد الأقصى الغرفة من خلال الجدران والسقف والنوافذ والأبواب والعناصر المرفقة الأخرى (فيما يلي - موافق) ، ويواجه جانبًا واحدًا في الشارع.

لضمان درجة حرارة معينة في المنزل ، تحتاج إلى حساب الطاقة الحرارية ، القادرة على تعويض تكاليف الحرارة والحفاظ عليها في المنزل درجة الحرارة المطلوبة.

هناك اعتقاد خاطئ بأن فقدان الحرارة هو نفسه لكل منزل. تدعي بعض المصادر أن 10 كيلووات كافية لتسخين منزل صغير من أي تكوين ، والبعض الآخر يقتصر على 7-8 كيلووات لكل متر مربع. متر

وفقًا لمخطط الحساب المبسط كل 10 م2 يجب أن تزود المنطقة المستغلة في المناطق الشمالية ومناطق النطاق المتوسط ​​بإمداد 1 كيلووات من الطاقة الحرارية. يتم ضرب هذا الرقم ، الفردي لكل مبنى ، بعامل 1.15 ، وبالتالي إنشاء احتياطي للطاقة الحرارية في حالة الخسائر غير المتوقعة.

ومع ذلك ، فإن هذه التقديرات تقريبية إلى حد ما ، بالإضافة إلى ذلك ، فهي لا تأخذ في الاعتبار جودة وخصائص المواد المستخدمة في بناء المنزل والظروف المناخية وغيرها من العوامل التي تؤثر على تكاليف الحرارة.

فقدان الحرارة في المنزل
تعتمد كمية الحرارة المهدورة على مساحة العنصر المرفق ، والتوصيل الحراري لكل من طبقاته. أكبر كمية من الطاقة الحرارية تغادر الغرفة من خلال الجدران والأرضية والسقف والنوافذ

إذا كان بناء المنزل يستخدم البناء الحديث مواد التوصيل الحراري وهي منخفضة ، فإن فقدان الحرارة للهيكل سيكون أقل ، مما يعني أن الطاقة الحرارية ستحتاج أقل.

إذا كنت تأخذ معدات حرارية تولد طاقة أكثر من اللازم ، فستظهر الحرارة الزائدة ، والتي يتم تعويضها عادة عن طريق التهوية. في هذه الحالة ، تظهر نفقات مالية إضافية.

إذا تم اختيار معدات منخفضة الطاقة للبنك المركزي العماني ، فسيتم الشعور بنقص الحرارة في الغرفة ، حيث لن يتمكن الجهاز من توليد الكمية المطلوبة من الطاقة ، الأمر الذي يتطلب شراء وحدات تسخين إضافية.

جدول العزل
يتيح لك استخدام رغوة البولي يوريثين والألياف الزجاجية والعزل الحديث الآخر تحقيق أقصى عزل حراري للغرفة

تعتمد التكاليف الحرارية للمبنى على:

  • هيكل العناصر المرفقة (الجدران والأسقف ، وما إلى ذلك) ، وسمكها ؛
  • مساحة سطح ساخنة
  • التوجه نسبة إلى النقاط الأساسية ؛
  • درجة الحرارة الدنيا خارج النافذة في المنطقة أو المدينة خلال 5 أيام شتاء ؛
  • مدة موسم التدفئة ؛
  • عمليات التسلل والتهوية.
  • إمدادات الحرارة المحلية ؛
  • استهلاك الحرارة للاحتياجات المنزلية.

من المستحيل حساب فقدان الحرارة بشكل صحيح دون مراعاة التسلل والتهوية ، مما يؤثر بشكل كبير على المكون الكمي. التسلل هو عملية طبيعية لتحريك الكتل الهوائية تحدث أثناء حركة الأشخاص في الغرفة ، وفتح النوافذ للتهوية والعمليات المنزلية الأخرى.

التهوية هي نظام مثبت خصيصًا يتم من خلاله توفير الهواء ، ويمكن للهواء الدخول إلى غرفة ذات درجة حرارة أقل.

التسلل والتهوية
9 مرات يتم طرد الحرارة من خلال التهوية أكثر من التسرب الطبيعي

تدخل الحرارة إلى الغرفة ليس فقط من خلال نظام التدفئة ، ولكن أيضًا من خلال أجهزة التدفئة والمصابيح المتوهجة والأشخاص. من المهم أيضًا مراعاة استهلاك الحرارة لتدفئة العناصر الباردة التي يتم إحضارها من الشارع والملابس.

قبل اختيار معدات أنظمة تبريد المياه ، تصميم نظام التدفئة من المهم حساب فقدان الحرارة في المنزل بدقة عالية. يمكن القيام بذلك باستخدام برنامج Valtec المجاني. من أجل عدم الخوض في تعقيدات التطبيق ، يمكنك استخدام الصيغ الرياضية التي تعطي دقة عالية للحسابات.

لحساب إجمالي فقدان الحرارة Q للمنزل ، من الضروري حساب استهلاك الحرارة لغلاف المبنى Qorg.k، استهلاك الطاقة للتهوية والتسلل سvخذ بعين الاعتبار نفقات الأسرة سر. يتم قياس الخسائر وتسجيلها بالواط.

لحساب إجمالي استهلاك الحرارة س استخدم الصيغة:

س = سorg.k + سv - سر

بعد ذلك ، نعتبر الصيغ لتحديد تكاليف الحرارة:

سorg.k ، سv، سر.

تحديد فاقد الحرارة للمغلفات

من خلال العناصر المرفقة للمنزل (الجدران والأبواب والنوافذ والسقف والأرضية) ، يتم إطلاق أكبر قدر من الحرارة. لتحديد سorg.k من الضروري حساب فقدان الحرارة بشكل منفصل الذي يحمله كل عنصر هيكلي.

هذا هو سorg.k محسوبة بالصيغة:

سorg.k = سبول + سش + سحسنًا + سنقطة + سدي

لتحديد Q لكل عنصر من عناصر المنزل ، من الضروري معرفة هيكله ومعامل التوصيل الحراري أو معامل المقاومة الحرارية ، المشار إليه في جواز سفر المواد.

هيكل الجدار
لحساب استهلاك الحرارة ، تؤخذ في الاعتبار الطبقات التي تؤثر على العزل الحراري. على سبيل المثال ، العزل ، البناء ، الكسوة ، إلخ.

يحدث حساب فقدان الحرارة لكل طبقة متجانسة من العنصر المرفق. على سبيل المثال ، إذا كان الجدار يتكون من طبقتين متباينة (العزل والطوب) ، يتم الحساب بشكل منفصل للعزل والطوب.

احسب استهلاك الحرارة للطبقة ، مع مراعاة درجة الحرارة المطلوبة في الغرفة من خلال التعبير:

سش = S × (رv - رن) × ب × ل / ك

المتغيرات لها المعاني التالية في التعبير:

  • مساحة طبقة S ، م2;
  • رv - درجة الحرارة المطلوبة في المنزل ، ° C ؛ لغرف الزاوية ، يتم أخذ درجة الحرارة أعلى درجتين ؛
  • رن - متوسط ​​درجة الحرارة لأبرد 5 أيام في المنطقة ، ° درجة مئوية ؛
  • ك هو معامل الموصلية الحرارية للمادة ؛
  • B هي سمك كل طبقة من العناصر المرفقة ، م ؛
  • ل- المعلمة الجدولية ، تأخذ في الاعتبار ميزات استهلاك الحرارة للموافق الموجود في أجزاء مختلفة من العالم.

إذا كانت النوافذ أو الأبواب مدمجة في الجدار للحساب ، فعند حساب Q من المساحة الإجمالية لـ OK ، من الضروري طرح مساحة النافذة أو الباب ، لأن استهلاك الحرارة سيكون مختلفًا.

المقاومة الحرارية للنوافذ
في جواز السفر الفني ، يشار أحيانًا إلى معامل نقل الحرارة D على النوافذ أو الأبواب ، والذي يمكن من خلاله تبسيط الحسابات

يتم حساب معامل المقاومة الحرارية بالصيغة:

D = B / ك

يمكن تمثيل صيغة فقدان الحرارة لطبقة واحدة على النحو التالي:

سش = S × (رv - رن) × × × لتر

من الناحية العملية ، لحساب Q للأرضية أو الجدران أو الأسقف ، يتم حساب معاملات D لكل طبقة OK بشكل منفصل وجمعها واستبدالها في الصيغة العامة ، مما يبسط عملية الحساب.

محاسبة تكاليف التسلل والتهوية

يمكن أن يدخل الهواء ذو ​​درجة الحرارة المنخفضة إلى الغرفة من نظام التهوية ، مما يؤثر بشكل كبير على فقدان الحرارة. الصيغة العامة لهذه العملية هي كما يلي:

سv = 0.28 × طولن × صv × ج × (رv - رن)

في التعبير ، يكون للحروف الأبجدية المعنى:

  • لامن - تدفق هواء السحب ، م3/ ح ؛
  • صv - كثافة الهواء في الغرفة عند درجة حرارة معينة ، كجم / م3;
  • رv - درجة الحرارة في المنزل ، ° درجة مئوية ؛
  • رن - متوسط ​​درجة الحرارة لأبرد 5 أيام في المنطقة ، ° درجة مئوية ؛
  • ج هي السعة الحرارية للهواء ، كيلو جول / (كجم * درجة مئوية).

المعلمة Lن مأخوذة من الخصائص التقنية لنظام التهوية. في معظم الحالات ، يبلغ معدل تدفق هواء الإمداد 3 م3/ h ، استنادًا إلى Lن محسوبة بالصيغة:

لامن = 3 × سبول

في الصيغة Sبول - مساحة الأرضية ، م2.

كثافة الهواء الداخليصv المعرفة بواسطة التعبير:

صv = 353/273 + رv

هنا رv - درجة الحرارة المحددة في المنزل ، تقاس في درجة مئوية.

السعة الحرارية c هي كمية مادية ثابتة وتساوي 1.005 كيلوجول / (كجم × درجة مئوية).

تهوية طبيعية
مع التهوية الطبيعية ، يدخل الهواء البارد من خلال النوافذ والأبواب ويحلل الحرارة من خلال المدخنة

يتم تحديد التهوية غير المنظمة ، أو التسلل ، بواسطة الصيغة:

سط = 0.28 × ميكروغرامح × ج × (رv - رن) × كر

في المعادلة:

  • زح - تدفق الهواء عبر كل سياج هو قيمة مجدولة ، كجم / ساعة ؛
  • كر - معامل تأثير تدفق الهواء الحراري ، مأخوذ من الجدول ؛
  • رv ، رن - ضبط درجات الحرارة في الداخل والخارج ، درجة مئوية.

عندما تفتح الأبواب ، يحدث فقدان الحرارة الأكثر أهمية ، لذلك ، إذا كان المدخل مجهزًا بستائر هوائية ، فيجب أيضًا أخذها في الاعتبار.

المحاسبة عن الستارة الحرارية في حسابات تدفئة الهواء
الستارة الحرارية عبارة عن مدفأة مروحة طويلة ، تشكل تدفقًا قويًا داخل النافذة أو المدخل. يقلل أو يقضي فعليًا على فقدان الحرارة والهواء من الشارع ، حتى مع فتح الباب أو النافذة

لحساب فقدان الحرارة للأبواب ، يتم استخدام الصيغة:

سot.d = سدي × ي × ح

في التعبير:

  • سدي - فقدان الحرارة المحسوب للأبواب الخارجية ؛
  • H - ارتفاع المبنى ، m ؛
  • j هو معامل جدولي ، اعتمادًا على نوع الأبواب وموقعها.

إذا كان المنزل لديه تهوية منظمة أو تسلل ، يتم إجراء الحسابات وفقًا للصيغة الأولى.

قد يكون سطح العناصر الهيكلية المرفقة غير متجانس - قد تكون هناك فجوات أو تسربات ، يمر خلالها الهواء. تعتبر خسائر الحرارة هذه ضئيلة ، ولكن يمكن تحديدها أيضًا. يمكن القيام بذلك بشكل حصري من خلال طرق البرمجيات ، لأنه من المستحيل حساب بعض الوظائف دون استخدام التطبيقات.

تصوير حراري لتحديد فقدان الحرارة الدقيق
يتم إعطاء الصورة الأكثر دقة لفقدان الحرارة الحقيقي من خلال مسح التصوير الحراري في المنزل. تسمح لك طريقة التشخيص هذه بتحديد أخطاء البناء المخفية ، والثغرات في العزل الحراري ، والتسرب في نظام إمدادات المياه ، والحد من الأداء الحراري للمبنى والعيوب الأخرى

حرارة منزلية

من خلال الأجهزة الكهربائية ، يدخل الجسم البشري والمصابيح والحرارة الإضافية إلى الغرفة ، والتي يتم أخذها أيضًا في الاعتبار عند حساب خسائر الحرارة.

وقد ثبت تجريبيا أن هذه الإيصالات لا يمكن أن تتجاوز علامة 10 وات لكل متر2. لذلك ، يمكن أن تكون صيغة الحساب بالشكل:

سر = 10 × سبول

في التعبير Sبول - مساحة الأرضية ، م2.

المنهجية الرئيسية لحساب NWO

المبدأ الرئيسي لتشغيل أي NWO هو نقل الطاقة الحرارية عبر الهواء عن طريق تبريد المبرد. عناصرها الرئيسية هي مولد حراري وأنبوب حراري.

يتم توفير الهواء في الغرفة المسخنة بالفعل إلى درجة حرارة tصللحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة رv. لذلك ، يجب أن تكون كمية الطاقة المتراكمة مساوية لفقدان الحرارة الكلي للمبنى ، أي س. هناك مساواة:

س = هot × ج × (رv - رن)

في الصيغة E - معدل تدفق الهواء الساخن كجم / ثانية لتدفئة الغرفة. من المساواة يمكننا التعبير عن Eot:

هـot = س / (ج × (رv - رن))

تذكر أن السعة الحرارية للهواء هي c = 1005 J / (kg × K).

تحدد الصيغة فقط كمية الهواء الموردة ، وتستخدم فقط للتدفئة فقط في أنظمة إعادة التدوير (من الآن فصاعدًا - RSVO).

توريد وإعادة تدوير CBO
في أنظمة الإمداد وإعادة التدوير ، يتم أخذ جزء من الهواء من الشارع إلى الجزء الآخر - من الغرفة. يتم خلط كلا الجزئين وبعد التسخين إلى درجة الحرارة المطلوبة يتم توصيلهما إلى الغرفة

إذا تم استخدام CBO كتهوية ، يتم حساب كمية الهواء المزودة على النحو التالي:

  • إذا تجاوزت كمية الهواء للتدفئة كمية الهواء للتهوية أو مساوية لها ، فسيتم أخذ كمية الهواء للتدفئة في الاعتبار ، ويتم اختيار النظام كتدفق مباشر (فيما يلي - HVAC) أو مع إعادة التدوير الجزئي (فيما يلي - HVAC).
  • إذا كانت كمية الهواء للتدفئة أقل من كمية الهواء اللازمة للتهوية ، فعندئذٍ يتم أخذ كمية الهواء اللازمة للتهوية فقط في الحسبان ، ويتم إدخال HVAC (أحيانًا - HVAC) ، ويتم حساب درجة حرارة الهواء المزود بواسطة الصيغة: tص = رv + س / ج × هـتنفيس.

في حالة تجاوزه بص المعلمات المسموح بها ، يجب زيادة كمية الهواء الذي يتم إدخاله من خلال التهوية.

إذا كانت الغرفة تحتوي على مصادر حرارة ثابتة ، فإن درجة حرارة الهواء المزود تنخفض.

مصادر الحرارة
تولد الأجهزة الكهربائية المضمنة حوالي 1٪ من الحرارة في الغرفة. إذا كان هناك جهاز واحد أو أكثر سيعمل بشكل مستمر ، فيجب أن تؤخذ الطاقة الحرارية في الاعتبار في الحسابات

لغرفة واحدة ، المؤشر رص قد تكون مختلفة. من الناحية الفنية ، من الممكن إدراك فكرة توفير درجات حرارة مختلفة للغرف الفردية ، ولكن من الأسهل بكثير توفير الهواء من نفس درجة الحرارة لجميع الغرف.

في هذه الحالة ، درجة الحرارة الإجمالية رص خذ تلك التي تبين أنها الأصغر. ثم يتم حساب كمية الهواء المزودة بالصيغة التي تحدد Eot.

بعد ذلك ، نحدد الصيغة لحساب حجم الهواء الوارد Vot في درجة حرارة التدفئة رص:

خامساot = هـot/ صص

الجواب مكتوب في م3/ ح

ومع ذلك ، تبادل الهواء الداخلي Vص ستختلف عن قيمة Vot، حيث أنه من الضروري تحديده بناءً على درجة الحرارة الداخليةv:

خامساot = هـot/ صv

في صيغة تحديد Vص وot مؤشرات كثافة الهواء صص و صv (كجم / م3) مع مراعاة درجة حرارة الهواء الساخنص ودرجة حرارة الغرفة رv.

درجة حرارة الغرفة المشار إليها رص يجب أن يكون أعلى من رv. سيؤدي ذلك إلى تقليل كمية الهواء المزودة وسيقلل أبعاد قنوات الأنظمة ذات حركة الهواء الطبيعي أو يقلل من استهلاك الكهرباء إذا تم استخدام الدافع الميكانيكي لتدوير كتلة الهواء الساخن.

تقليديا ، يجب أن تكون درجة الحرارة القصوى للهواء الذي يدخل الغرفة عندما يتم توفيره على ارتفاع يتجاوز علامة 3.5 م 70 درجة مئوية. إذا تم توفير الهواء على ارتفاع أقل من 3.5 م ، فإن درجة حرارته عادة ما تكون 45 درجة مئوية.

بالنسبة للمباني السكنية التي يبلغ ارتفاعها 2.5 متر ، فإن درجة الحرارة المسموح بها هي 60 درجة مئوية. عندما يتم ضبط درجة الحرارة أعلى ، يفقد الغلاف الجوي خصائصه وغير مناسب للاستنشاق.

إذا كانت ستائر الهواء الحرارية موجودة في البوابات الخارجية والفتحات المواجهة للخارج ، فإن درجة حرارة الهواء الداخل مسموح بها 70 درجة مئوية ، للستائر الموجودة في الأبواب الخارجية ، حتى 50 درجة مئوية.

تتأثر درجة الحرارة المزودة بطرق إمداد الهواء واتجاه الطائرة (عموديًا ، على طول المنحدر ، أفقيًا ، إلخ). إذا كان الناس في الغرفة باستمرار ، فيجب تقليل درجة حرارة الهواء المزود إلى 25 درجة مئوية.

بعد إجراء الحسابات الأولية ، من الممكن تحديد الاستهلاك الحراري اللازم لتسخين الهواء.

لتكاليف الحرارة RSVO س1 محسوبة بواسطة التعبير:

س1 = هـot ×ص - رv) × ج

لحساب PSVO س2 التي تنتجها الصيغة:

س2 = هـتنفيس ×ص - رv) × ج

استهلاك الحرارة س3 تم العثور على HRW بالمعادلة:

س3 = [Eot × (رص - رv) + هـتنفيس ×ص - رv)] × ج

في جميع التعبيرات الثلاثة:

  • هـot و Eتنفيس - استهلاك الهواء بالكيلوغرام / ثانية للتدفئة (Eot) والتهوية (Eتنفيس);
  • رن - درجة الحرارة الخارجية في درجة مئوية.

الخصائص المتبقية من المتغيرات هي نفسها.

في CHRSVO يتم تحديد كمية الهواء المعاد تدويره بالصيغة:

هـالتوصية = هـot - هاءتنفيس

متغير هot يعبر عن كمية الهواء المختلط المسخن إلى درجة الحرارة tص.

هناك خصوصية في PSVO مع الدافع الطبيعي - تختلف كمية الهواء المتحرك اعتمادًا على درجة الحرارة في الخارج. إذا انخفضت درجة الحرارة الخارجية ، يرتفع ضغط النظام. هذا يؤدي إلى زيادة الهواء الداخل إلى المنزل. إذا ارتفعت درجة الحرارة ، تحدث العملية العكسية.

أيضًا في نظام تكييف الهواء ، على عكس أنظمة التهوية ، يتحرك الهواء بكثافة منخفضة ومتغيرة مقارنة بكثافة الهواء المحيط بمجاري الهواء.

بسبب هذه الظاهرة ، تحدث العمليات التالية:

  1. قادمًا من المولد ، يتم تبريد الهواء الذي يمر عبر مجاري الهواء بشكل ملحوظ أثناء الحركة
  2. أثناء الحركة الطبيعية ، تتغير كمية الهواء الداخل للغرفة خلال موسم التسخين.

لا تؤخذ العمليات المذكورة أعلاه في الاعتبار إذا تم استخدام المراوح في نظام تكييف الهواء لدوران الهواء ، ولها أيضًا طول وطول محدودان.

إذا كان النظام يحتوي على العديد من الفروع ، طويلة جدًا ، والمبنى كبيرًا وطويلًا ، فمن الضروري تقليل عملية تبريد الهواء في القنوات ، لتقليل إعادة توزيع الهواء الناتج عن تأثير ضغط الدورة الطبيعية.

تفاصيل الحسابات لتنظيم تدفئة الهواء في منزل ريفي
عند حساب الطاقة المطلوبة لأنظمة تسخين الهواء الممتدة والمتفرعة ، من الضروري مراعاة ليس فقط العملية الطبيعية لتبريد كتلة الهواء أثناء الحركة عبر القناة ، ولكن أيضًا تأثير الضغط الطبيعي لكتلة الهواء عند المرور عبر القناة

للتحكم في عملية تبريد الهواء ، قم بإجراء الحسابات الحرارية للقنوات. للقيام بذلك ، من الضروري تحديد درجة حرارة الهواء الأولية وتحديد معدل تدفقها باستخدام الصيغ.

لحساب التدفق الحراري Qيا من خلال جدران القناة ، التي يساوي طولها l ، استخدم الصيغة:

سيا = ف1 × لتر

في التعبير ، ف1 يشير إلى تدفق الحرارة المار عبر جدران القناة بطول متر واحد ، ويتم حساب المعلمة بالتعبير:

س1 = k × S1 × (رريال - رv) = (رريال - رv) / د1

في المعادلة د1 - مقاومة انتقال الحرارة من الهواء الساخن بمتوسط ​​درجة الحرارة tريال عبر مربع S1 جدران القناة بطول 1 م في الداخل عند درجة حرارة رv.

تبدو معادلة توازن الحرارة كما يلي:

س1ل = هot × ج × (رناتش - رص)

في الصيغة:

  • هـot - كمية الهواء اللازمة لتدفئة الغرفة ، كجم / ساعة ؛
  • c هي الحرارة النوعية للهواء ، kJ / (kg ° C) ؛
  • رغير متوفر - درجة حرارة الهواء في بداية القناة ، ° C ؛
  • رص - درجة حرارة الهواء الخارجة في الغرفة ، ° درجة مئوية.

تسمح لك معادلة توازن الحرارة بضبط درجة الحرارة الأولية للهواء في القناة عند درجة حرارة نهائية معينة ، وبالعكس ، اكتشف درجة الحرارة النهائية عند درجة حرارة أولية معينة ، وكذلك تحديد تدفق الهواء.

درجة الحرارة رناتش يمكن أيضًا العثور عليه بواسطة الصيغة:

رناتش = رv + ((س + (1 - η) × سيا)) × (رص - رv)

هنا part جزء من Qيادخول الغرفة في الحسابات يؤخذ على قدم المساواة. تم تسمية خصائص المتغيرات المتبقية أعلاه.

ستبدو تركيبة تدفق الهواء الساخن المكرر كما يلي:

Eot = (س + (1 - η) × سيا) / (ج × (رريال - رv))

تم تعريف جميع القيم الحرفية في التعبير أعلاه. دعنا ننتقل إلى مثال لحساب تدفئة الهواء لمنزل معين.

مثال لحساب فقدان الحرارة في المنزل

يقع المنزل المدروس في مدينة كوستروما ، حيث تصل درجة الحرارة خارج النافذة في أبرد خمسة أيام في اليوم إلى -31 درجة ، ودرجة حرارة التربة - +5 درجة مئوية. درجة حرارة الغرفة المرغوبة - +22 درجة مئوية.

سننظر في منزل بالأبعاد التالية:

  • العرض - 6.78 م ؛
  • الطول - 8.04 م ؛
  • الارتفاع - 2.8 م.

سيتم استخدام القيم لحساب مساحة العناصر المرفقة.

خطة المنزل
بالنسبة للحسابات ، من الأنسب رسم مخطط منزل على الورق ، يشير فيه إلى عرض المبنى وطوله وارتفاعه وموقع النوافذ والأبواب وأبعادها

تتكون جدران المبنى من:

  • الخرسانة الخلوية بسماكة B = 0.21 م ، معامل التوصيل الحراري ك = 2.87 ؛
  • الرغوة B = 0.05 م ، ك = 1.678 ؛
  • تواجه الطوب B = 0.09 م ، ك = 2.26.

عند تحديد k ، يجب على المرء استخدام المعلومات من الجداول ، أو أفضل من المعلومات من جواز السفر الفني ، حيث قد يختلف تكوين المواد من الشركات المصنعة المختلفة ، وبالتالي ، لها خصائص مختلفة.

جدول الموصلية الحرارية للجدار
تتمتع الخرسانة المسلحة بأعلى موصلية حرارية ، وألواح الصوف المعدني لديها أدنى مستوى ، لذلك يتم استخدامها بشكل أكثر فاعلية في بناء المنازل الدافئة

تتكون أرضية المنزل من الطبقات التالية:

  • رمل ، B = 0.10 م ، ك = 0.58 ؛
  • الحجر المسحوق ، B = 0.10 م ، ك = 0.13 ؛
  • الخرسانة ، B = 0.20 م ، ك = 1.1 ؛
  • عزل ecowool ، B = 0.20 م ، ك = 0.043 ؛
  • ذراع التسليح المعزز ، B = 0.30 م ك = 0.93.

في مخطط المنزل أعلاه ، يكون للأرض نفس الهيكل في جميع أنحاء المنطقة ، ولا يوجد قبو.

يتكون السقف من:

  • صوف معدني ، B = 0.10 م ، ك = 0.05 ؛
  • دريوال ، ب = 0.025 م ، ك = 0.21 ؛
  • دروع الصنوبر ، B = 0.05 م ، ك = 0.35.

السقف لا يستطيع الوصول إلى العلية.

هناك 8 نوافذ فقط في المنزل ، وجميعها عبارة عن غرفة مزدوجة مع زجاج K ، أرجون ، مؤشر D = 0.6. ست نوافذ بحجم 1.2 × 1.5 م ، واحد بحجم 1.2 × 2 م ، وواحد مقاس 0.3 × 0.5 م ، والأبواب بحجم 1 × 2.2 م ، وجواز السفر د 0.36.

حساب فقدان حرارة الجدار

سنحسب فقدان الحرارة لكل جدار على حدة.

أولاً ، ابحث عن مساحة الجدار الشمالي:

قسيف = 8.04 × 2.8 = 22.51

لا توجد مداخل وفتحات نوافذ على الحائط ، لذلك سنستخدم هذه القيمة S.

جدول الزيادة
لحساب تكاليف الحرارة من OK ، الموجهة إلى واحدة من النقاط الأساسية ، من الضروري مراعاة معاملات التنقية

بناءً على تركيبة الجدار ، نجد أن مقاومته للحرارة الإجمالية تساوي:

دs.sten = دغيغابايت + دص + دكرونة

للعثور على D ، نستخدم الصيغة التالية:

D = B / ك

بعد ذلك ، باستبدال القيم الأولية ، نحصل على:

دs.sten = 0.21/2.87 + 0.05/1.678 + 0.09/2.26 = 0.14

للحسابات نستخدم الصيغة:

سش = S × (رv - رن) × × × لتر

بالنظر إلى أن معامل l للجدار الشمالي هو 1.1 ، نحصل على:

سسابعا = 22.51 × (22 + 31) × 0.14 × 1.1 = 184

يوجد في الجدار الجنوبي نافذة واحدة بمساحة:

قموافق 3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

لذلك ، في الحسابات من الجدار الجنوبي S ، من الضروري طرح نوافذ S للحصول على النتائج الأكثر دقة.

قyuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

المعلمة l لاتجاه الجنوب هي 1. ثم:

سسابعا = 22.36 × (22 + 31) × 0.14 × 1 = 166

بالنسبة للجدران الشرقية والغربية ، يكون معامل الصقل l = 1.05 ؛ وبالتالي ، يكفي حساب مساحة سطح OK دون مراعاة النوافذ والأبواب S.

قموافق 1 = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8

قموافق 2 = 1.2 × 2 = 2.4

قد = 1 × 2.2 = 2.2

قانطلق + vost = 2 × 6.78 × 2.8 – 2.2 – 2.4 – 10.8 = 22.56

ثم:

سانطلق + vost = 22.56 × (22 + 31) × 0.14 × 1.05 = 176

في النهاية ، إجمالي Q من الجدران يساوي مجموع Q من جميع الجدران ، أي:

سستين = 184 + 166 + 176 = 526

مجموع الحرارة تترك خلال الجدران بمقدار 526 واط.

فقدان الحرارة من خلال النوافذ والأبواب

يوضح مخطط المنزل أن الأبواب و 7 نوافذ تواجه الشرق والغرب ، وبالتالي ، المعلمة l = 1.05. إجمالي مساحة 7 نوافذ ، مع مراعاة الحسابات المذكورة أعلاه ، تساوي:

قحسنًا = 10.8 + 2.4 = 13.2

بالنسبة لهم ، Q ، مع مراعاة أن D = 0.6 ، سيتم حسابها على النحو التالي:

سطيب 4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

نحسب Q من النافذة الجنوبية (l = 1).

سموافق 5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

بالنسبة للأبواب ، D = 0.36 ، و S = 2.2 ، l = 1.05 ، ثم:

سدي = 2.2 × (22 + 31) × 0.36 × 1.05 = 43

نلخص فقدان الحرارة الناتج ونحصل على:

سموافق + dv = 630 + 43 + 5 = 678

بعد ذلك ، نحدد Q للسقف والأرضية.

حساب الخسائر الحرارية للسقف والأرضية

للسقف والأرضية l = 1. احسب منطقتهم.

قبول = Sوعاء = 6.78 × 8.04 = 54.51

بالنظر إلى تركيبة الكلمة ، نحدد إجمالي D.

دبول = 0.10/0.58 + 0.10/0.13 + 0.2/1.1 + 0.2/0.043 + 0.3/0.93 =61

ثم فقدان الحرارة للأرض ، مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن درجة حرارة الأرض +5 ، تساوي:

سبول = 54.51 × (21 – 5) × 6.1 × 1 = 5320

احسب سقف D الكلي:

دوعاء = 0.10/0.05 + 0.025/0.21 + 0.05/0.35 = 2.26

ثم س يساوي السقف:

سوعاء = 54.51 × (22 + 31) × 2.26 = 6530

سيكون إجمالي فقدان الحرارة من خلال OK مساوياً لـ:

سogr.k = 526 + 678 +6530 + 5320 = 13054

المجموع ، سيعادل فقدان الحرارة في المنزل 13054 واط أو ما يقرب من 13 كيلو واط.

حساب خسائر الحرارة من التهوية

تعمل الغرفة بالتهوية مع تبادل هواء محدد يبلغ 3 م3/ ساعة ، المدخل مجهز بمظلة هواء حراري ، لذلك للحسابات يكفي استخدام الصيغة:

سv = 0.28 × طولن × صv × ج × (رv - رن)

نحسب كثافة الهواء في الغرفة عند درجة حرارة معينة تبلغ +22 درجة:

صv = 353/(272 + 22) = 1.2

المعلمة Lن يساوي منتج الاستهلاك المحدد حسب مساحة الأرضية ، أي:

لامن = 3 × 54.51 = 163.53

السعة الحرارية للهواء ج هي 1.005 كيلو جول / (كجم × درجة مئوية).

بالنظر إلى جميع المعلومات ، نجد التهوية س:

سv = 0.28 × 163.53 × 1.2 × 1.005 × (22 + 31) = 3000

سيكون إجمالي تكاليف التدفئة للتهوية 3000 واط أو 3 كيلو واط.

الحرارة المنزلية

يتم حساب دخل الأسرة بواسطة الصيغة.

سر = 10 × سبول

أي استبدال القيم المعروفة نحصل على:

سر = 54.51 × 10 = 545

تلخيص ، يمكننا أن نرى أن إجمالي فقدان الحرارة Q في المنزل سيكون مساوياً لـ:

س = 13054 + 3000-545 = 15509

نأخذ Q = 16000 W أو 16 kW كقيمة تشغيل.

أمثلة على الحسابات للبنك المركزي العماني

دع درجة حرارة الهواء المقدم (رص) - 55 درجة مئوية ، درجة حرارة الغرفة المطلوبة (رv) - 22 درجة مئوية ، فقدان الحرارة في المنزل (س) - 16000 واط.

تحديد مقدار الهواء لـ RSVO

لتحديد كتلة الهواء عند درجة الحرارة tص يتم استخدام الصيغة:

هـot = س / (ج × (رص - رv)) 

باستبدال قيم المعلمات في الصيغة ، نحصل على:

هـot = 16000/(1.005 × (55 – 22)) = 483

يتم حساب كمية الهواء الموردة بواسطة الصيغة:

خامساot = هـot / صص

حيث:

صص = 353 / (273 + رص)

أولاً نحسب الكثافة p:

صص = 353/(273 + 55) = 1.07

ثم:

خامساot = 483/1.07 = 451.

يتم تحديد تبادل الهواء في الغرفة بالصيغة التالية:

Vp = هـot / صv

تحديد كثافة الهواء في الغرفة:

صv = 353/(273 + 22) = 1.19

باستبدال القيم في الصيغة ، نحصل على:

خامساص = 483/1.19 = 405

وبهذا يكون تبادل الهواء في الغرفة 405 م3 في الساعة ، ويجب أن يكون حجم الهواء المزود 451 م3 خلال ساعة.

حساب كمية الهواء ل HWAC

لحساب كمية الهواء لـ HWRS ، نأخذ المعلومات التي تم الحصول عليها من المثال السابق ، وكذلك tص = 55 درجة مئوية ، رv = 22 درجة مئوية ؛ س = 16000 واط. كمية الهواء المطلوبة للتهويةتنفيس= 110 م3/ ح تقدر درجة الحرارة في الهواء الطلق رن= -31 درجة مئوية.

لحساب HFRS ، نستخدم الصيغة التالية:

س3 = [Eot × (رص - رv) + هـتنفيس × صv ×ص - رv)] × ج

باستبدال القيم ، نحصل على:

س3 = [483 × (55 – 22) + 110 × 1.19 × (55 – 31)] × 1.005 = 27000

سيكون حجم الهواء المعاد تدويره 405-110 = 296 م3 بما في ذلك استهلاك الحرارة الإضافي يساوي 27000-16000 = 11000 واط.

تحديد درجة حرارة الهواء الأولية

مقاومة القناة الميكانيكية هي D = 0.27 ويتم أخذها من خصائصها التقنية. يبلغ طول القناة خارج الغرفة الساخنة l = 15 م ، ومن المقرر أن Q = 16 kW ، ودرجة حرارة الهواء الداخلي 22 درجة ، ودرجة الحرارة المطلوبة لتسخين الغرفة 55 درجة.

حدد Eot وفقا للصيغ أعلاه. نحصل على:

هـot = 10 × 3.6 × 1000/ (1.005 × (55 – 22)) = 1085

تدفق الحرارة ف1 سيكون:

س1 = (55 – 22)/0.27 = 122

ستكون درجة الحرارة الأولية مع انحراف η = 0:

رناتش = 22 + (16 × 1000 + 137 × 15) × (55 – 22)/ 1000 × 16 = 60

حدد متوسط ​​درجة الحرارة:

رريال = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

ثم:

سotkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

بالنظر إلى المعلومات التي نجدها:

رناتش = 22 + (16 × 1000 + 1972) × (55 – 22)/(1000 × 16) = 59

ويترتب على ذلك أنه عندما يتحرك الهواء ، تفقد 4 درجات من الحرارة. لتقليل فقد الحرارة ، من الضروري عزل الأنابيب. نوصي أيضًا بأن تتعرف على مقالنا الآخر ، الذي يصف بالتفصيل عملية الترتيب. أنظمة تدفئة الهواء.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

فيديو إعلامي حول حسابات CB باستخدام برنامج Ecxel:

الثقة في حسابات NWO ضرورية للمحترفين ، لأن المتخصصين فقط لديهم الخبرة والمعرفة ذات الصلة ، سيأخذون في الاعتبار جميع الفروق الدقيقة في الحسابات.

هل لديك أسئلة ، أو تجد عدم دقة في الحسابات المذكورة أعلاه ، أو تريد استكمال المادة بمعلومات قيمة؟ يرجى ترك تعليقاتك في الكتلة أدناه.

هل كانت المقالة مفيدة؟
شكرًا لتعليقاتك!
لا (13)
شكرًا لتعليقاتك!
نعم (86)
تعليقات الزوار
  1. لاريسا

    يتم إجراء حسابات فقدان الحرارة هذه دون فشل في مرحلة تصميم المنازل. كان علي أن أشرح للعملاء كيف يمكنهم في المستقبل توفير أموالهم على صيانة المنزل إذا تم أخذ النسبة على أساس تكلفة تكلفة العزل الحراري للجدران وتكاليف التدفئة القادمة في الاعتبار من خلال الحسابات الحرارية. فقط باستخدام أرقام دقيقة ، يمكننا أن نستنتج أنه من غير المعقول بناء جدران ضخمة ومكلفة للغاية ، لأن هذه الاستثمارات يمكن أن تتجاوز المدخرات في تدفئة المنزل حتى لعدة عقود.

    • إيغور

      ومع وجود منزل جاهز ، ستساعد هذه الحسابات على زيادة الكفاءة؟ للأسف ، في مرحلة التصميم والبناء ، اعتقدت أنها "ستفعل ذلك".

  2. مكسيم

    نظام تدفئة الهواء هو في الواقع شيء جيد للغاية ، وهو غير مكلف وفعال للغاية ، ولكن قلة من الناس لديهم فكرة صحيحة عنه. في أوروبا ، تم استخدام هذا النوع من التدفئة لفترة طويلة جدًا ، نحن متأخرون. ومزاياه مهمة للغاية: إنه يسخن الغرفة بسرعة ، ويكلف الكثير ، وفي الواقع ، قد يكون هذا هو التدفئة الوحيدة في المنزل.

  3. Scorch

    في المثال ، شكل غريب لمعامل التوصيل الحراري للخرسانة الخلوية. إنها مبالغ فيها للغاية. حتى بالنسبة إلى d600 ، لا يزيد عن 0.2

  4. بافيل

    كان كل شيء جيدًا حتى انتهى الفيديو ... لقد ثبت منذ فترة طويلة أن الجدران لا تحتاج إلى التدفئة ، ولكن الهواء يحتاج إلى تسخين. لهذا السبب ، في الرادياتير المنسدل ، لا ينبغي تركيب الرادياتير نفسه على الحائط ، ولكن على مسافة من الجدار لا يقل عن 5 سم + الارتفاع من الأرض إلى بداية الرادياتير لا يزيد عن 20 سم ، وعتبة النافذة فوق الرادياتير لا تقل عن 10 سم.

    نعم ، والجدار خلف المبرد مغطى برغوة فويل ، بحيث لا تنتقل الحرارة إلى الجدار ، بل تنعكس.

    كل هذا يتم بحيث يتم امتصاص الهواء البارد من أسفل الغرفة بواسطة جهاز تدفئة وبالتالي يضمن تداولها وتسخينها.وإذا قمت بتدفئة الجدران ، فستكون الغرفة باردة وسيكون هذا مضيعة للطاقة مقابل لا شيء.

أضف تعليقًا

حمامات السباحة

مضخات

الاحترار