Beregning af luftopvarmning: grundlæggende principper + beregningseksempel

Installation af varmesystemet er ikke muligt uden foreløbige beregninger. De indhentede oplysninger skal være så nøjagtige som muligt, derfor beregnes luftopvarmning af eksperter, der bruger specialiserede programmer under hensyntagen til designens nuancer.

Det er muligt at beregne luftvarmesystemet (i det følgende - NWO) uafhængigt med elementær viden i matematik og fysik.

I denne artikel fortæller vi dig, hvordan du beregner niveauet for varmetab hjemme og vandvarmebehandling. For at alt skal være så klart som muligt gives specifikke eksempler på beregninger.

Beregning af varmetab derhjemme

For at vælge CBO er det nødvendigt at bestemme mængden af ​​luft til systemet, den indledende temperatur på luften i kanalen for optimal opvarmning af rummet. For at finde ud af disse oplysninger skal du beregne varmetabet derhjemme og starte de grundlæggende beregninger senere.

Enhver bygning under det kolde vejr mister termisk energi. Dets maksimale antal forlader rummet gennem vægge, tag, vinduer, døre og andre lukkende elementer (i det følgende - OK), vendt mod den ene side på gaden.

For at sikre en bestemt temperatur i huset skal du beregne den termiske effekt, som er i stand til at kompensere for varmeomkostningerne og vedligeholde i huset ønsket temperatur.

Der er en misforståelse om, at varmetab er det samme for hvert hjem. Nogle kilder hævder, at 10 kW er nok til at varme et lille hus af enhver konfiguration, andre er begrænset til 7-8 kW pr. meter.

I henhold til den forenklede beregningsplan hver 10 m² det udnyttede område i de nordlige regioner og mellembåndsområderne skal forsynes med 1 kW termisk energi. Dette tal, individuelt for hver bygning, ganges med en faktor 1,15 og skaber derved en reserve af termisk energi i tilfælde af uventede tab.

Imidlertid er sådanne estimater temmelig uslebne, desuden tager de ikke højde for kvaliteten, funktionerne i de materialer, der er brugt i husets konstruktion, de klimatiske forhold og andre faktorer, der påvirker varmeomkostningerne.

Mængden af ​​spildvarme afhænger af området med det lukkende element, den termiske ledningsevne i hvert af dets lag. Den største mængde termisk energi forlader rummet gennem vægge, gulv, tag, vinduer

Hvis bygningen af ​​huset blev brugt moderne konstruktion materialer til termisk ledningsevne som er lave, så vil varmetabet i strukturen være mindre, hvilket betyder, at varmekraften behøver mindre.

Hvis du tager termisk udstyr, der genererer mere strøm end nødvendigt, vises overskydende varme, som normalt kompenseres af ventilation. I dette tilfælde vises yderligere økonomiske udgifter.

Hvis der vælges laveffektudstyr til CBO, vil en mængde varme mærkes i rummet, da enheden ikke vil være i stand til at generere den krævede mængde energi, hvilket kræver køb af yderligere opvarmningsenheder.

Brug af polyurethanskum, glasfiber og anden moderne isolering giver dig mulighed for at opnå maksimal termisk isolering af rummet

Termiske omkostninger ved en bygning afhænger af:

• strukturen af ​​de lukkende elementer (vægge, lofter osv.), deres tykkelse
• opvarmet overfladeareal;
• orientering i forhold til kardinalpunkter;
• minimumstemperatur uden for vinduet i regionen eller byen i 5 vinterdage;
• varigheden af ​​opvarmningssæsonen;
• processer med infiltration, ventilation;
• husholdningsforsyning;
• varmeforbrug til hjemmebehov.

Det er umuligt at beregne varmetab korrekt uden at tage højde for infiltration og ventilation, som væsentligt påvirker den kvantitative komponent. Infiltration er en naturlig proces med at flytte luftmasser, der opstår under bevægelse af mennesker i et rum, åbning af vinduer til ventilation og andre indenlandske processer.

Ventilation er et specielt installeret system, hvorigennem luft tilføres, og luft kan komme ind i et rum med en lavere temperatur.

9 gange mere varme udvises gennem ventilation end ved naturlig infiltration

Varme kommer ind i rummet ikke kun gennem varmesystemet, men også gennem varmeapparater, glødelamper og mennesker. Det er også vigtigt at tage hensyn til varmeforbruget til opvarmning af kolde genstande bragt fra gaden, tøj.

Før du vælger udstyr til vandkøleanlæg, design af varmesystemet Det er vigtigt at beregne varmetabet derhjemme med stor nøjagtighed. Dette kan gøres ved hjælp af det gratis program Valtec. For ikke at gå i dybden med applikationens forviklinger kan du bruge matematiske formler, der giver høj nøjagtighed af beregninger.

For at beregne det samlede varmetab Q i hjemmet, er det nødvendigt at beregne varmeforbruget i bygningskonvolutten Q_org.k, energiforbrug til ventilation og infiltration Q_v, tage husholdningsudgifter med i betragtning Q_t. Tab måles og registreres i watt.

For at beregne det samlede varmeforbrug Q skal du bruge formlen:

Q = Q_org.k + Q_v - Sp_t

Dernæst overvejer vi formlerne til bestemmelse af varmeomkostninger:

Q_org.k , Q_v, Q_t.

Bestemmelse af varmetab i bygningskonvolutter

Gennem husets lukkede elementer (vægge, døre, vinduer, loft og gulv) frigøres den største mængde varme. At bestemme Q_org.k det er nødvendigt separat at beregne det varmetab, som hvert strukturelement bærer.

Det er Q_org.k beregnet ved formlen:

Q_org.k = Q_pol + Q_st + Q_okn + Q_pt + Q_dv

For at bestemme Q for hvert element i huset er det nødvendigt at finde ud af dets struktur og koefficient for varmeledningsevne eller koefficient for termisk modstand, hvilket er angivet i materialets pas.

For at beregne varmeforbruget tages lag, der påvirker termisk isolering, i betragtning. For eksempel isolering, murværk, beklædning osv.

Beregning af varmetab finder sted for hvert homogent lag af det omgivende element. For eksempel, hvis en væg består af to forskellige lag (isolering og murværk), foretages beregningen separat for isolering og murværk.

Beregn lagets varmeforbrug under hensyntagen til den ønskede temperatur i rummet ved udtrykket:

Q_st = S × (t_v - t_n) × B × l / k

Variabler har følgende betydninger i et udtryk:

• S - lagsområde, m²;
• t_v - den ønskede temperatur i huset, ° C; for hjørnerum tages temperaturen 2 grader højere;
• t_n - den gennemsnitlige temperatur i de koldeste 5 dage i regionen, ° С;
• k er materialets koefficient for varmeledningsevne;
• B er tykkelsen af ​​hvert lag af det lukkende element, m;
• l– tabel-parameter, tager hensyn til funktionerne i varmeforbrug for OK placeret i forskellige dele af verden.

Hvis vinduer eller døre er indbygget i væggen til beregning, er det nødvendigt at trække arealet af vinduet eller døren ved beregning af Q ud fra det samlede areal af OK, da deres varmeforbrug vil være anderledes.

I det tekniske pas er varmeoverførselskoefficient D undertiden angivet på vinduer eller døre, hvorfor det er muligt at forenkle beregningerne

Koefficienten for termisk modstand beregnes ved formlen:

D = B / k

Varmetabsformlen for et enkelt lag kan repræsenteres som:

Q_st = S × (t_v - t_n) × D × l

I praksis for at beregne Q for gulv, vægge eller lofter beregnes D-koefficienterne for hvert OK lag separat, summeres og erstattes i den generelle formel, hvilket forenkler beregningsprocessen.

Regnskab for infiltrations- og ventilationsomkostninger

Luft med lav temperatur kan komme ind i rummet fra ventilationssystemet, hvilket i væsentlig grad påvirker varmetab. Den generelle formel for denne proces er som følger:

Q_v = 0,28 × L_n × s_v × c × (t_v - t_n)

I et udtryk har alfabetiske tegn betydningen:

• L_n - indblæsningsluftstrøm, m³/ h;
• p_v - lufttæthed i rummet ved en given temperatur, kg / m³;
• t_v - temperatur i huset, ° С;
• t_n - den gennemsnitlige temperatur i de koldeste 5 dage i regionen, ° С;
• c er luftens varmekapacitet, kJ / (kg * ° C).

Parameter L_n taget fra ventilationssystemets tekniske egenskaber. I de fleste tilfælde har tilluften en specifik strømningshastighed på 3 m³/ h, baseret på hvilken L_n beregnet ved formlen:

L_n = 3 × S_pol

I formlen S_pol - gulvareal, m².

Indendørslufthedp_v defineret af udtrykket:

p_v = 353/273 + t_v

Her t_v - den indstillede temperatur i huset, målt i ° C.

Varmekapaciteten c er en konstant fysisk mængde og er lig med 1.005 kJ / (kg × ° C).

Med naturlig ventilation trænger kold luft ind gennem vinduer, døre og forskyder varme gennem en skorsten

Uorganiseret ventilation eller infiltration bestemmes ved formlen:

Q_jeg = 0,28 × ∑G_h × c × (t_v - t_n) × k_t

I ligningen:

• G_h - luftstrømning gennem hvert hegn er en tabelværdi, kg / t;
• k_t - påvirkningskoefficient for termisk luftstrømning taget fra tabellen;
• t_v , t_n - indstil temperaturer indendørs og udendørs, ° C.

Når dørene åbnes, forekommer det mest betydelige varmetab, hvis indgangen er udstyret med luftgardiner, bør de også tages i betragtning.

Det termiske gardin er en langstrakt ventilatorvarmer, der danner en kraftig strømning i et vindue eller døråbning. Det minimerer eller praktisk talt eliminerer varmetab og luft fra gaden, selv med døren eller vinduet åbent

Til beregning af varmetabet på dørene bruges formlen:

Q_ot.d = Q_dv × j × H

I udtrykket:

• Q_dv - beregnet varmetab for de udvendige døre;
• H - byggehøjde, m;
• j er en tabelkoefficient afhængigt af dørtypen og deres placering.

Hvis huset har organiseret ventilation eller infiltration, foretages beregningerne efter den første formel.

Overfladen af ​​de lukkede strukturelle elementer kan være heterogen - der kan være huller eller lækager på det, gennem hvilket luft passerer. Disse varmetab betragtes som ubetydelige, men de kan også bestemmes. Dette kan udelukkende gøres ved hjælp af softwaremetoder, da det er umuligt at beregne nogle funktioner uden at bruge applikationer.

Det mest nøjagtige billede af reelt varmetab er givet ved en termisk billeddannelsesundersøgelse derhjemme. Denne diagnostiske metode giver dig mulighed for at identificere skjulte konstruktionsfejl, huller i varmeisolering, lækager i vandforsyningssystemet, reducere bygningens termiske ydeevne og andre defekter

Husholdningsvarme

Gennem elektriske apparater, den menneskelige krop, lamper kommer ekstra varme ind i rummet, hvilket også tages i betragtning ved beregning af varmetab.

Det er eksperimentelt konstateret, at sådanne kvitteringer ikke kan overstige mærket på 10 W per 1 m². Derfor kan beregningsformlen være af formen:

Q_t = 10 × S_pol

I udtrykket S_pol - gulvareal, m².

Den vigtigste metode til beregning af NWO

Hovedprincippet for driften af ​​enhver NWO er at overføre termisk energi gennem luften ved at køle kølevæsken. Dets vigtigste elementer er en varmegenerator og et varmeledning.

Luft tilføres i rummet, der allerede er opvarmet til en temperatur t_rfor at opretholde den ønskede temperatur t_v. Derfor skal mængden af ​​akkumuleret energi være lig med bygningens samlede varmetab, dvs. Q. Der er ligestilling:

Q = E_ot × c × (t_v - t_n)

I formlen E - strømningshastighed for opvarmet luft kg / s til opvarmning af rummet. Fra lighed kan vi udtrykke E_ot:

E_ot = Q / (c × (t_v - t_n))

Husk, at luftens varmekapacitet er c = 1005 J / (kg × K).

Formlen bestemmer kun den tilførte luft, der kun bruges til opvarmning i recirkulationssystemer (i det følgende - RSVO).

I forsynings- og recirkulationssystemerne tages en del af luften fra gaden til den anden del - fra rummet. Begge dele blandes, og efter opvarmning til den krævede temperatur leveres de til rummet

Hvis CBO bruges som ventilation, beregnes den tilførte luftmængde som følger:

• Hvis mængden af ​​luft til opvarmning overstiger mængden af ​​luft til ventilation eller er lig med den, tages der mængden af ​​luft til opvarmning i betragtning, og systemet vælges som direkte strømning (i det følgende - PSVO) eller med delvis recirkulation (i det følgende - HRWS).
• Hvis mængden af ​​luft til opvarmning er mindre end den luftmængde, der er nødvendig til ventilation, tages der kun hensyn til den luftmængde, der er nødvendig til ventilation, indføres HVAC (undertiden - HVAC), og temperaturen på den tilførte luft beregnes ved hjælp af formlen: t_r = t_v + Q / c × E_lufte.

I tilfælde af overskridelse med t_r tilladte parametre, mængden af ​​luft, der indføres gennem ventilation, skal øges.

Hvis rummet har kilder til konstant varme, reduceres temperaturen på den tilførte luft.

De inkluderede elektriske apparater genererer ca. 1% af varmen i rummet. Hvis et eller flere enheder fungerer kontinuerligt, skal deres termiske effekt tages med i beregningerne

For et enkeltværelse angiver indikatoren t_r kan være anderledes. Teknisk er det muligt at realisere ideen om at levere forskellige temperaturer til de enkelte rum, men det er meget lettere at tilføre luft med samme temperatur til alle rum.

I dette tilfælde er den totale temperatur t_r tage den, der viste sig at være den mindste. Derefter beregnes den tilførte luft beregnet ved formlen, der definerer E_ot.

Dernæst bestemmer vi formlen til beregning af lydstyrken for den indkommende luft V_ot ved dens opvarmningstemperatur t_r:

V_ot = E_ot/ s_r

Svaret er skrevet i m³/ h

Indendørs luftveksling V_p vil afvige fra værdien af ​​V_ot, da det er nødvendigt at bestemme det baseret på den indvendige temperatur t_v:

V_ot = E_ot/ s_v

I formlen til bestemmelse af V_p og v_ot luftdensitetsindikatorer p_r og p_v (kg / m³) beregnes under hensyntagen til temperaturen på den opvarmede luft t_r og stuetemperatur t_v.

Angivet stuetemperatur t_r skal være højere end t_v. Dette vil reducere mængden af ​​tilført luft og reducere dimensionerne på kanalerne i systemer med naturlig luftbevægelse eller reducere elforbruget, hvis mekanisk motivation bruges til at cirkulere den opvarmede luftmasse.

Traditionelt skal den maksimale temperatur på luften, der kommer ind i rummet, når det tilføres i en højde, der overstiger mærket på 3,5 m, være 70 ° С. Hvis der tilføres luft i en højde på under 3,5 m, svares dets temperatur normalt til 45 ° C.

For boliger, der er 2,5 m høje, er den tilladte temperaturgrænse 60 ° C. Når temperaturen indstilles højere, mister atmosfæren sine egenskaber og er ikke egnet til indånding.

Hvis de lufttermiske gardiner er placeret ved de udvendige porte og åbninger, der vender udad, er temperaturen på den indkommende luft tilladt 70 ° C, for gardiner placeret i yderdørene, op til 50 ° C.

Den leverede temperatur påvirkes af lufttilførselsmetoderne, jetens retning (lodret langs skråningen, vandret osv.). Hvis folk konstant er i rummet, skal temperaturen på den tilførte luft reduceres til 25 ° C.

Efter udførelse af foreløbige beregninger er det muligt at bestemme det nødvendige varmeforbrug til opvarmning af luften.

For RSVO varme omkostninger Q₁ beregnet ved udtrykket:

Q₁ = E_ot × (t_r - t_v) × c

Til PSVO-beregning Q₂ produceret med formlen:

Q₂ = E_lufte × (t_r - t_v) × c

Varmeforbrug Q₃ for HRW findes ved ligningen:

Q₃ = [E_ot × (t_r - t_v) + E_lufte × (t_r - t_v)] × c

I alle tre udtryk:

• E_ot og E_lufte - luftforbrug i kg / s til opvarmning (E_ot) og ventilation (E_lufte);
• t_n - udetemperatur i ° C

De resterende egenskaber for variablerne er de samme.

I CHRSVO bestemmes mængden af ​​recirkuleret luft ved formlen:

E_rec = E_ot - E_lufte

Variabel e_ot udtrykker mængden af ​​blandet luft opvarmet til temperatur t_r.

Der er en særegenhed i PSVO med naturlig motivation - mængden af ​​bevægelig luft varierer afhængigt af temperaturen udenfor. Hvis udetemperaturen falder, stiger systemtrykket. Dette fører til en stigning i luften ind i huset. Hvis temperaturen stiger, sker den omvendte proces.

Også i klimaanlægget bevæger luften sig i modsætning til ventilationssystemerne med en lavere og skiftende massefylde i sammenligning med densiteten af ​​luften, der omgiver luftkanalerne.

På grund af dette fænomen forekommer følgende processer:

1. Ved at komme fra generatoren afkøles luften, der passerer gennem luftkanalerne, markant under bevægelse
2. Under naturlig bevægelse ændres mængden af ​​luft, der kommer ind i rummet i løbet af opvarmningssæsonen.

Ovenstående processer tages ikke med i betragtning, hvis ventilatorer anvendes i klimaanlægget til luftcirkulation, og det har også en begrænset længde og højde.

Hvis systemet har mange grene, ret lange, og bygningen er stor og høj, er det nødvendigt at reducere processen med at afkøle luften i kanalerne for at reducere omfordelingen af ​​luft, der kommer under påvirkning af det naturlige cirkulationstryk.

Når man beregner den krævede effekt af udvidede og forgrenede luftvarmesystemer, er det nødvendigt at tage ikke kun den naturlige proces til afkøling af luftmassen under bevægelse gennem kanalen, men også effekten af ​​luftmassens naturlige tryk, når man passerer gennem kanalen

For at kontrollere processen med afkøling af luften skal du udføre termisk beregning af kanalerne. For at gøre dette er det nødvendigt at fastlægge den indledende lufttemperatur og specificere dens strømningshastighed ved hjælp af formler.

For at beregne varmeflux Q_OHL gennem kanalens vægge, hvis længde er lig med l, skal du bruge formlen:

Q_OHL = q₁ × l

I udtrykket q₁ angiver den varmeflux, der passerer gennem kanalens vægge, der er 1 m lang. Parameteren beregnes af udtrykket:

q₁ = k × S₁ × (t_sr - t_v) = (t_sr - t_v) / D₁

I ligning D₁ - varmeoverførselsmodstand fra opvarmet luft med en gennemsnitstemperatur t_sr på tværs af firkantet S₁ kanalens vægge 1 m lange indendørs ved temperatur t_v.

Varmebalance ligningen ser sådan ud:

q₁l = E_ot × c × (t_nach - t_r)

I formlen:

• E_ot - den nødvendige luftmængde til opvarmning af rummet, kg / t;
• c er den specifikke luftvarme, kJ / (kg ° C);
• t_NAC - lufttemperatur i starten af ​​kanalen, ° C;
• t_r - temperaturen på den luft, der udledes i rummet, ° С.

Varmebalance ligningen giver dig mulighed for at indstille den indledende temperatur på luften i kanalen til en given sluttemperatur og omvendt finde ud af den endelige temperatur ved en given starttemperatur samt bestemme luftstrømmen.

Temperatur t_nach kan også findes ved formlen:

t_nach = t_v + ((Q + (1 - η) × Q_OHL)) × (t_r - t_v)

Her er η en del af Q_OHLindtastning i rummet i beregningerne tages lig med nul. Egenskaberne for de resterende variabler blev navngivet ovenfor.

Den raffinerede form for varm luftstrøm ser sådan ud:

Eot = (Q + (1 - η) × Q_OHL) / (c × (t_sr - t_v))

Alle bogstavelige værdier i udtrykket er defineret ovenfor. Lad os gå videre til et eksempel på beregning af luftopvarmning til et bestemt hus.

Eksempel på beregning af varmetab derhjemme

Det betragtede hus er beliggende i byen Kostroma, hvor temperaturen uden for vinduet på den koldeste fem-dages dag når -31 grader, jordens temperatur - +5 ° С. Ønsket stuetemperatur - +22 ° С.

Vi vil overveje et hus med følgende dimensioner:

• bredde - 6,78 m;
• længde - 8,04 m;
• højde - 2,8 m.

Værdier vil blive brugt til at beregne området for de lukkende elementer.

Til beregning er det mest praktisk at tegne en husplan på papir, der angiver dets bredde, længde, højde på bygningen, placeringen af ​​vinduer og døre, deres dimensioner

Bygningens vægge består af:

• luftbeton med tykkelse B = 0,21 m, varmeledningsevne koefficient k = 2,87;
• polyfoam B = 0,05 m, k = 1,678;
• vendt mursten B = 0,09 m, k = 2,26.

Når man bestemmer k, skal man bruge oplysningerne fra tabellerne, eller bedre, oplysninger fra det tekniske pas, da sammensætningen af ​​materialer fra forskellige producenter kan afvige derfor har forskellige egenskaber.

Armeret beton har den højeste varmeledningsevne, mineraluldplader har de laveste, derfor bruges de mest effektivt til opførelse af varme huse

Husets gulv består af følgende lag:

• sand, B = 0,10 m, k = 0,58;
• knust sten, B = 0,10 m, k = 0,13;
• beton, B = 0,20 m, k = 1,1;
• ecowool isolering, B = 0,20 m, k = 0,043;
• forstærket afretning, B = 0,30 m k = 0,93.

I ovennævnte husplan har gulvet den samme struktur i hele området, der er ingen kælder.

Loftet består af:

• mineraluld, B = 0,10 m, k = 0,05;
• gips, B = 0,025 m, k = 0,21;
• fyrskjold, B = 0,05 m, k = 0,35.

Loftet har ingen adgang til loftet.

Der er kun 8 vinduer i huset, alle er dobbeltkammer med K-glas, argon, indikator D = 0,6. Seks vinduer har dimensioner på 1,2 × 1,5 m, en - 1,2 × 2 m, en - 0,3 × 0,5 m. Døre har dimensioner på 1 × 2,2 m, indikator D i henhold til pas er 0,36.

Beregning af varmetab på væggen

Vi beregner varmetabet for hver væg individuelt.

Find først området med den nordlige mur:

S_sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

Der er ingen døre og vindueåbninger på væggen, så vi bruger denne værdi S.

For at beregne varmeomkostningerne ved OK, der er orienteret til et af kardinalpunkterne, er det nødvendigt at tage højde for forfiningskoefficienterne

Baseret på væggens sammensætning finder vi dens totale varmemodstand lig med:

D_s.sten = D_gb + D_pn + D_kr

For at finde D bruger vi formlen:

D = B / k

Derefter erstatter vi de oprindelige værdier:

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

Til beregninger bruger vi formlen:

Q_st = S × (t_v - t_n) × D × l

I betragtning af at koefficienten l for den nordlige væg er 1,1, får vi:

Q_sev.st = 22.51 × (22 + 31) × 0.14 × 1.1 = 184

I sydvæggen er et vindue med et område af:

S_ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

I beregninger fra S-sydvæggen er det derfor nødvendigt at trække S-vinduer for at opnå de mest nøjagtige resultater.

S_yuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

Parameteren l for sydretningen er 1. Derefter:

Q_sev.st = 22.36 × (22 + 31) × 0.14 × 1 = 166

For de østlige og vestlige vægge er forfiningskoefficienten l = 1,05, og det er derfor tilstrækkeligt at beregne overfladearealet på OK uden at tage hensyn til S-vinduer og -døre.

S_OK1 = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8

S_OK2 = 1.2 × 2 = 2.4

S_d = 1 × 2.2 = 2.2

S_{zap + vost} = 2 × 6.78 × 2.8 – 2.2 – 2.4 – 10.8 = 22.56

Derefter:

Q_{zap + vost} = 22.56 × (22 + 31) × 0.14 × 1.05 = 176

I sidste ende er væggernes samlede Q lig med summen af ​​Q for alle vægge, det vil sige:

Q_Sten = 184 + 166 + 176 = 526

I alt løber varme gennem væggene i en mængde på 526 watt.

Varmetab gennem vinduer og døre

Husets plan viser, at dørene og 7 vinduer vender mod øst og vest, derfor er parameter l = 1.05. Det samlede areal på 7 vinduer under hensyntagen til ovenstående beregninger er lig med:

S_okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

For dem beregnes Q, idet D = 0,6 tages i betragtning, som følger:

Q_ok4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

Vi beregner Q for det sydlige vindue (l = 1).

Q_ok5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

For døre er D = 0,36 og S = 2,2, l = 1,05, derefter:

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

Vi opsummerer det resulterende varmetab og får:

Q_{ok + dv} = 630 + 43 + 5 = 678

Dernæst definerer vi Q for loft og gulv.

Beregning af varmetab i loft og gulv

For loft og gulv l = 1. Beregn deres område.

S_pol = S_pot = 6.78 × 8.04 = 54.51

I betragtning af gulvets sammensætning definerer vi det samlede D.

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

Derefter er varmetabet på gulvet under hensyntagen til det faktum, at jordens temperatur er +5, lig med:

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

Beregn det samlede D-loft:

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

Derefter vil Q af loftet være lig med:

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

Det samlede varmetab gennem OK vil være lig med:

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

I alt er husets varmetab lig med 13054 W eller næsten 13 kW.

Beregning af varmetab ved ventilation

Rummet betjener ventilation med en specifik luftudveksling på 3 m³/ h, indgangen er udstyret med en luft-termisk baldakin, så til beregninger er det nok at bruge formlen:

Q_v = 0,28 × L_n × s_v × c × (t_v - t_n)

Vi beregner lufttætheden i rummet ved en given temperatur på +22 grader:

p_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parameter L_n svarende til produktet fra gulvarealets specifikke forbrug, dvs.

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

Varmekapaciteten til luft c er 1.005 kJ / (kg × ° C).

I betragtning af alle oplysninger finder vi ventilation Q:

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

De samlede varmeomkostninger til ventilation vil være 3000 watt eller 3 kW.

Husholdningsvarme

Husstandsindkomst beregnes ved hjælp af formlen.

Q_t = 10 × S_pol

Det vil sige, at vi erstatter de kendte værdier:

Q_t = 54.51 × 10 = 545

Sammenfattende kan vi se, at det totale varmetab Q derhjemme vil være lig med:

Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509

Vi tager Q = 16000 W eller 16 kW som driftsværdi.

Eksempler på beregninger for CBO

Lad temperaturen på den tilførte luft (t_r) - 55 ° С, den ønskede stuetemperatur (t_v) - 22 ° C, varmetab derhjemme (Q) - 16.000 watt.

Bestemmelse af luftmængden for RSVO

For at bestemme massen af ​​den tilførte luft ved temperaturen t_r formlen bruges:

E_ot = Q / (c × (t_r - t_v)) 

Ved at erstatte parameterværdierne i formlen, får vi:

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

Den tilførte luftmængde beregnes ved hjælp af formlen:

V_ot = E_ot / s_r,

hvor:

p_r = 353 / (273 + t_r)

Først beregner vi tætheden p:

p_r = 353/(273 + 55) = 1.07

Derefter:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Luftudvekslingen i rummet bestemmes af formlen:

Vp = E_ot / s_v

Bestem luftens densitet i rummet:

p_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Ved at udskifte værdierne i formlen får vi:

V_p = 483/1.19 = 405

Luftudvekslingen i rummet er således 405 m³ pr. time, og mængden af ​​tilført luft skal være lig med 451 m³ om en time.

Beregning af luftmængden for HWAC

For at beregne luftmængden for HWRS tager vi de oplysninger, der er opnået fra det foregående eksempel, samt t_r = 55 ° C, t_v = 22 ° C; Q = 16000 watt. Mængden af ​​luft, der kræves til ventilation, E_lufte= 110 m³/ h Anslået udetemperatur t_n= -31 ° C

Til beregning af HFRS bruger vi formlen:

Q₃ = [E_ot × (t_r - t_v) + E_lufte × s_v × (t_r - t_v)] × c

Ved at udskifte værdierne får vi:

Q₃ = [483 × (55 – 22) + 110 × 1.19 × (55 – 31)] × 1.005 = 27000

Volumenet af recirkuleret luft vil være 405-110 = 296 m³ inklusive yderligere varmeforbrug er lig med 27000-16000 = 11000 watt.

Bestemmelse af den indledende lufttemperatur

Modstanden for den mekaniske kanal er D = 0,27 og er taget fra dens tekniske egenskaber. Kanalens længde uden for det opvarmede rum er l = 15 m. Det bestemmes, at Q = 16 kW, temperaturen på indeluften er 22 grader, og den krævede temperatur til opvarmning af rummet er 55 grader.

Definer E_ot i henhold til ovenstående formler. Vi får:

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

Varmeflux q₁ vil være:

q₁ = (55 – 22)/0.27 = 122

Den indledende temperatur med en afvigelse på η = 0 vil være:

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

Angiv gennemsnitstemperaturen:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Derefter:

Q_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Givet de oplysninger, vi finder:

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

Det følger heraf, at når luft bevæger sig, går 4 varmegrader tabt. For at reducere varmetab er det nødvendigt at isolere rørene. Vi anbefaler også, at du sætter dig ind i vores anden artikel, der beskriver arrangementprocessen i detaljer. luftvarmesystemer.

Konklusioner og nyttig video om emnet

En informativ video om beregningerne af CB ved hjælp af Ecxel-programmet:

Det er nødvendigt at stole på beregningerne af NWO for fagfolk, fordi kun specialister har erfaring, relevant viden, vil tage hensyn til alle nuancer i beregningerne.

Har du spørgsmål, find unøjagtigheder i ovenstående beregninger, eller ønsker du at supplere materialet med værdifuld information? Efterlad dine kommentarer i nedenstående blok.