حساب تدفئة الهواء: المبادئ الأساسية + مثال الحساب

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.

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.

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.

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 Q_org.k، استهلاك الطاقة للتهوية والتسلل س_vخذ بعين الاعتبار نفقات الأسرة س_ر. يتم قياس الخسائر وتسجيلها بالواط.

لحساب إجمالي استهلاك الحرارة س استخدم الصيغة:

س = س_org.k + س_v - س_ر

بعد ذلك ، نعتبر الصيغ لتحديد تكاليف الحرارة:

س_org.k ، س_v، س_ر.

تحديد فاقد الحرارة للمغلفات

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

هذا هو س_org.k محسوبة بالصيغة:

س_org.k = س_بول + س_ش + س_حسنًا + س_نقطة + س_دي

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

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:

س_ش = S × (ر_v - ر_ن) × ب × ل / ك

المتغيرات لها المعاني التالية في التعبير:

• مساحة طبقة S ، م²;
• ر_v - درجة الحرارة المطلوبة في المنزل ، ° C ؛ لغرف الزاوية ، يتم أخذ درجة الحرارة أعلى درجتين ؛
• ر_ن - 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.

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:

س_ش = S × (ر_v - ر_ن) × × × 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:

س_v = 0.28 × طول_ن × ص_v × ج × (ر_v - ر_ن)

في التعبير ، يكون للحروف الأبجدية المعنى:

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

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

لام_ن = 3 × س_بول

في الصيغة S_بول - مساحة الأرضية ، م².

كثافة الهواء الداخليص_v المعرفة بواسطة التعبير:

ص_v = 353/273 + ر_v

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

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

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

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

س_ط = 0.28 × ميكروغرام_ح × ج × (ر_v - ر_ن) × ك_ر

في المعادلة:

• ز_ح - تدفق الهواء عبر كل سياج هو قيمة مجدولة ، كجم / ساعة ؛
• ك_ر - معامل تأثير تدفق الهواء الحراري ، مأخوذ من الجدول ؛
• ر_v ، ر_ن - 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.

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:

س_ot.d = س_دي × ي × ح

في التعبير:

• س_دي - 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.

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:

س_ر = 10 × س_بول

في التعبير S_بول - 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 t_صللحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة ر_v. لذلك ، يجب أن تكون كمية الطاقة المتراكمة مساوية لفقدان الحرارة الكلي للمبنى ، أي س. هناك مساواة:

س = ه_ot × ج × (ر_v - ر_ن)

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

هـ_ot = س / (ج × (ر_v - ر_ن))

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).

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: t_ص = ر_v + س / ج × هـ_تنفيس.

في حالة تجاوزه ب_ص 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.

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 ر_ص 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 ر_ص خذ تلك التي تبين أنها الأصغر. ثم يتم حساب كمية الهواء المزودة بالصيغة التي تحدد E_ot.

بعد ذلك ، نحدد الصيغة لحساب حجم الهواء الوارد V_ot في درجة حرارة التدفئة ر_ص:

خامسا_ot = هـ_ot/ ص_ص

الجواب مكتوب في م³/ ح

ومع ذلك ، تبادل الهواء الداخلي V_ص ستختلف عن قيمة V_ot، حيث أنه من الضروري تحديده بناءً على درجة الحرارة الداخلية_v:

خامسا_ot = هـ_ot/ ص_v

في صيغة تحديد V_ص و_ot مؤشرات كثافة الهواء ص_ص و ص_v (كجم / م³) مع مراعاة درجة حرارة الهواء الساخن_ص ودرجة حرارة الغرفة ر_v.

درجة حرارة الغرفة المشار إليها ر_ص يجب أن يكون أعلى من ر_v. 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 = هـ_ot × (ر_ص - ر_v) × ج

لحساب PSVO س₂ التي تنتجها الصيغة:

س₂ = هـ_تنفيس × (ر_ص - ر_v) × ج

استهلاك الحرارة س₃ تم العثور على HRW بالمعادلة:

س₃ = [E_ot × (ر_ص - ر_v) + هـ_تنفيس × (ر_ص - ر_v)] × ج

في جميع التعبيرات الثلاثة:

• هـ_ot و E_تنفيس - استهلاك الهواء بالكيلوغرام / ثانية للتدفئة (E_ot) والتهوية (E_تنفيس);
• ر_ن - درجة الحرارة الخارجية في درجة مئوية.

الخصائص المتبقية من المتغيرات هي نفسها.

في CHRSVO يتم تحديد كمية الهواء المعاد تدويره بالصيغة:

هـ_{التوصية} = هـ_ot - هاء_تنفيس

متغير ه_ot يعبر عن كمية الهواء المختلط المسخن إلى درجة الحرارة t_ص.

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.

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 Q_يا من خلال جدران القناة ، التي يساوي طولها l ، استخدم الصيغة:

س_يا = ف₁ × لتر

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

س₁ = k × S₁ × (ر_ريال - ر_v) = (ر_ريال - ر_v) / د₁

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

تبدو معادلة توازن الحرارة كما يلي:

س₁ل = ه_ot × ج × (ر_ناتش - ر_ص)

في الصيغة:

• هـ_ot - كمية الهواء اللازمة لتدفئة الغرفة ، كجم / ساعة ؛
• c هي الحرارة النوعية للهواء ، kJ / (kg ° C) ؛
• ر_{غير متوفر} - درجة حرارة الهواء في بداية القناة ، ° C ؛
• ر_ص - 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 ر_ناتش يمكن أيضًا العثور عليه بواسطة الصيغة:

ر_ناتش = ر_v + ((س + (1 - η) × س_يا)) × (ر_ص - ر_v)

هنا part جزء من Q_يادخول 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) × س_يا) / (ج × (ر_ريال - ر_v))

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.

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.

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:

ق_سيف = 8.04 × 2.8 = 22.51

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

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:

د_s.sten = د_{غيغابايت} + د_ص + د_كرونة

للعثور على D ، نستخدم الصيغة التالية:

D = B / ك

بعد ذلك ، باستبدال القيم الأولية ، نحصل على:

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

للحسابات نستخدم الصيغة:

س_ش = S × (ر_v - ر_ن) × × × لتر

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

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

يوجد في الجدار الجنوبي نافذة واحدة بمساحة:

ق_{موافق 3} = 0.5 × 0.3 = 0.15

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

ق_yuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

المعلمة l لاتجاه الجنوب هي 1. ثم:

س_سابعا = 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.

ق_{موافق 1} = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8

ق_{موافق 2} = 1.2 × 2 = 2.4

ق_د = 1 × 2.2 = 2.2

ق_{انطلق + vost} = 2 × 6.78 × 2.8 – 2.2 – 2.4 – 10.8 = 22.56

ثم:

س_{انطلق + vost} = 22.56 × (22 + 31) × 0.14 × 1.05 = 176

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

س_ستين = 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:

ق_حسنًا = 10.8 + 2.4 = 13.2

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

س_{طيب 4} = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

نحسب Q من النافذة الجنوبية (l = 1).

س_{موافق 5} = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

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

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

نلخص فقدان الحرارة الناتج ونحصل على:

س_{موافق + dv} = 630 + 43 + 5 = 678

بعد ذلك ، نحدد Q للسقف والأرضية.

حساب الخسائر الحرارية للسقف والأرضية

للسقف والأرضية l = 1. احسب منطقتهم.

ق_بول = S_وعاء = 6.78 × 8.04 = 54.51

بالنظر إلى تركيبة الكلمة ، نحدد إجمالي D.

د_بول = 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:

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

احسب سقف D الكلي:

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

ثم س يساوي السقف:

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

سيكون إجمالي فقدان الحرارة من خلال OK مساوياً لـ:

س_ogr.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:

س_v = 0.28 × طول_ن × ص_v × ج × (ر_v - ر_ن)

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

ص_v = 353/(272 + 22) = 1.2

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

لام_ن = 3 × 54.51 = 163.53

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

بالنظر إلى جميع المعلومات ، نجد التهوية س:

س_v = 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.

س_ر = 10 × س_بول

أي استبدال القيم المعروفة نحصل على:

س_ر = 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 (ر_ص) - 55 درجة مئوية ، درجة حرارة الغرفة المطلوبة (ر_v) - 22 درجة مئوية ، فقدان الحرارة في المنزل (س) - 16000 واط.

تحديد مقدار الهواء لـ RSVO

لتحديد كتلة الهواء عند درجة الحرارة t_ص يتم استخدام الصيغة:

هـ_ot = س / (ج × (ر_ص - ر_v)) 

باستبدال قيم المعلمات في الصيغة ، نحصل على:

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

يتم حساب كمية الهواء الموردة بواسطة الصيغة:

خامسا_ot = هـ_ot / ص_ص

حيث:

ص_ص = 353 / (273 + ر_ص)

أولاً نحسب الكثافة p:

ص_ص = 353/(273 + 55) = 1.07

ثم:

خامسا_ot = 483/1.07 = 451.

يتم تحديد تبادل الهواء في الغرفة بالصيغة التالية:

Vp = هـ_ot / ص_v

تحديد كثافة الهواء في الغرفة:

ص_v = 353/(273 + 22) = 1.19

باستبدال القيم في الصيغة ، نحصل على:

خامسا_ص = 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 t_ص = 55 درجة مئوية ، ر_v = 22 درجة مئوية ؛ س = 16000 واط. كمية الهواء المطلوبة للتهوية_تنفيس= 110 م³/ ح تقدر درجة الحرارة في الهواء الطلق ر_ن= -31 درجة مئوية.

لحساب HFRS ، نستخدم الصيغة التالية:

س₃ = [E_ot × (ر_ص - ر_v) + هـ_تنفيس × ص_v × (ر_ص - ر_v)] × 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 E_ot وفقا للصيغ أعلاه. نحصل على:

هـ_ot = 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:

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

حدد متوسط ​​درجة الحرارة:

ر_ريال = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

ثم:

س_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

بالنظر إلى المعلومات التي نجدها:

ر_ناتش = 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.