Berechnung der Luftheizung: Grundprinzipien + Berechnungsbeispiel

Die Installation des Heizungssystems ist ohne vorläufige Berechnungen nicht möglich. Die erhaltenen Informationen sollten so genau wie möglich sein, daher wird die Berechnung der Luftheizung von Experten unter Verwendung spezieller Programme unter Berücksichtigung der Nuancen des Entwurfs durchgeführt.

Es ist möglich, das Luftheizungssystem (im Folgenden - NWO) unabhängig zu berechnen und verfügt über Grundkenntnisse in Mathematik und Physik.

In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie den Wärmeverlust zu Hause und die Wasserwärmebehandlung berechnen. Damit alles so klar wie möglich ist, werden spezifische Berechnungsbeispiele gegeben.

Berechnung des Wärmeverlustes zu Hause

Zur Auswahl des CBO muss die Luftmenge für das System und die Anfangstemperatur der Luft im Kanal für eine optimale Erwärmung des Raums bestimmt werden. Um diese Informationen herauszufinden, müssen Sie den Wärmeverlust zu Hause berechnen und später mit den Grundberechnungen beginnen.

Jedes Gebäude bei kaltem Wetter verliert Wärmeenergie. Die maximale Anzahl verlässt den Raum durch Wände, Dach, Fenster, Türen und andere umschließende Elemente (im Folgenden - OK) und zeigt auf eine Straßenseite.

Um eine bestimmte Temperatur im Haus zu gewährleisten, müssen Sie die Wärmeleistung berechnen, die die Wärmekosten kompensieren und im Haus aufrechterhalten kann gewünschte Temperatur.

Es besteht ein Missverständnis, dass die Wärmeverluste für jedes Haus gleich sind. Einige Quellen behaupten, dass 10 kW ausreichen, um ein kleines Haus jeder Konfiguration zu heizen, andere sind auf 7-8 kW pro Quadratmeter begrenzt. Meter

Nach dem vereinfachten Berechnungsschema alle 10 m² Das genutzte Gebiet in den nördlichen Regionen und den Mittelbandgebieten sollte mit 1 kW Wärmekraft versorgt werden. Diese für jedes Gebäude individuelle Zahl wird mit dem Faktor 1,15 multipliziert, wodurch bei unerwarteten Verlusten eine Wärmeleistungsreserve entsteht.

Solche Schätzungen sind jedoch ziemlich grob, außerdem berücksichtigen sie nicht die Qualität, die Eigenschaften der beim Bau des Hauses verwendeten Materialien, die klimatischen Bedingungen und andere Faktoren, die die Wärmekosten beeinflussen.

Die Menge der Abwärme hängt von der Fläche des umschließenden Elements und der Wärmeleitfähigkeit jeder seiner Schichten ab. Die größte Menge an Wärmeenergie verlässt den Raum durch Wände, Boden, Dach, Fenster

Wenn der Bau des Hauses modern gebaut wurde Wärmeleitfähigkeitsmaterialien Wenn sie niedrig sind, ist der Wärmeverlust der Struktur geringer, was bedeutet, dass die Wärmeleistung weniger benötigt.

Wenn Sie thermische Geräte verwenden, die mehr Strom als nötig erzeugen, tritt überschüssige Wärme auf, die normalerweise durch Belüftung ausgeglichen wird. In diesem Fall erscheinen zusätzliche finanzielle Aufwendungen.

Wenn für den CBO Geräte mit geringem Stromverbrauch ausgewählt werden, ist im Raum ein Wärmemangel zu spüren, da das Gerät nicht in der Lage ist, die erforderliche Energiemenge zu erzeugen, was den Kauf zusätzlicher Heizgeräte erforderlich macht.

Durch die Verwendung von Polyurethanschaum, Glasfaser und anderen modernen Dämmstoffen können Sie eine maximale Wärmedämmung des Raums erreichen

Die Wärmekosten eines Gebäudes hängen ab von:

• die Struktur der umschließenden Elemente (Wände, Decken usw.), ihre Dicke;
• beheizte Oberfläche;
• Orientierung relativ zu Kardinalpunkten;
• Mindesttemperatur außerhalb des Fensters in der Region oder Stadt während 5 Wintertagen;
• die Dauer der Heizperiode;
• Prozesse der Infiltration, Belüftung;
• häusliche Wärmeversorgung;
• Wärmeverbrauch für den häuslichen Bedarf.

Es ist unmöglich, den Wärmeverlust korrekt zu berechnen, ohne die Infiltration und Belüftung zu berücksichtigen, die die quantitative Komponente erheblich beeinflussen. Infiltration ist ein natürlicher Prozess zum Bewegen von Luftmassen, der während der Bewegung von Personen in einem Raum auftritt und Fenster zur Belüftung und für andere häusliche Prozesse öffnet.

Die Belüftung ist ein speziell installiertes System, durch das Luft zugeführt wird und Luft in einen Raum mit einer niedrigeren Temperatur gelangen kann.

Durch Belüftung wird 9-mal mehr Wärme abgegeben als bei natürlicher Infiltration

Wärme gelangt nicht nur über das Heizsystem in den Raum, sondern auch über Heizgeräte, Glühlampen und Personen. Es ist auch wichtig, den Wärmeverbrauch für das Erhitzen von kalten Gegenständen von der Straße, Kleidung, zu berücksichtigen.

Bevor Sie Geräte für Wasserkühlsysteme auswählen, Heizungssystem Design Es ist wichtig, den Wärmeverlust zu Hause mit hoher Genauigkeit zu berechnen. Dies kann mit dem kostenlosen Programm Valtec erfolgen. Um nicht in die Feinheiten der Anwendung einzutauchen, können Sie mathematische Formeln verwenden, die eine hohe Genauigkeit der Berechnungen ermöglichen.

Um den Gesamtwärmeverlust Q des Hauses zu berechnen, muss der Wärmeverbrauch der Gebäudehülle Q berechnet werden_org.k., Energieverbrauch für Belüftung und Infiltration Q._v, Haushaltskosten berücksichtigen Q._t. Verluste werden gemessen und in Watt aufgezeichnet.

Um den Gesamtwärmeverbrauch Q zu berechnen, verwenden Sie die Formel:

Q = Q._org.k. + Q._v - Q._t

Als nächstes betrachten wir die Formeln zur Bestimmung der Wärmekosten:

Q._org.k. , Q._v, Q._t.

Bestimmung der Wärmeverluste von Gebäudehüllen

Durch die umschließenden Elemente des Hauses (Wände, Türen, Fenster, Decke und Boden) wird die größte Wärmemenge abgegeben. Um Q zu bestimmen_org.k. Der Wärmeverlust, den jedes Strukturelement trägt, muss separat berechnet werden.

Das ist Q._org.k. berechnet nach der Formel:

Q._org.k. = Q._pol + Q._st + Q._okn + Q._pt + Q._dv

Um das Q jedes Elements des Hauses zu bestimmen, müssen dessen Struktur und Wärmeleitfähigkeitskoeffizient oder Wärmewiderstandskoeffizient ermittelt werden, die im Pass des Materials angegeben sind.

Bei der Berechnung des Wärmeverbrauchs werden Schichten berücksichtigt, die die Wärmedämmung beeinflussen. Zum Beispiel Dämmung, Mauerwerk, Verkleidung usw.

Die Berechnung des Wärmeverlusts erfolgt für jede homogene Schicht des umschließenden Elements. Wenn eine Wand beispielsweise aus zwei unterschiedlichen Schichten besteht (Dämmung und Mauerwerk), wird die Berechnung für Dämmung und Mauerwerk getrennt durchgeführt.

Berechnen Sie den Wärmeverbrauch der Schicht unter Berücksichtigung der gewünschten Temperatur im Raum durch den Ausdruck:

Q._st = S × (t_v - t_n) × B × l / k

Variablen haben in einem Ausdruck folgende Bedeutung:

• S - Schichtfläche, m²;
• t_v - die gewünschte Temperatur im Haus, ° C; für Eckräume wird die Temperatur um 2 Grad erhöht;
• t_n - die Durchschnittstemperatur der kältesten 5 Tage in der Region, ° С;
• k ist der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient des Materials;
• B ist die Dicke jeder Schicht des umschließenden Elements m;
• l - Tabellenparameter, berücksichtigt die Merkmale des Wärmeverbrauchs für OK in verschiedenen Teilen der Welt.

Wenn Fenster oder Türen zur Berechnung in die Wand eingebaut sind, muss bei der Berechnung von Q von der Gesamtfläche von OK die Fläche des Fensters oder der Tür abgezogen werden, da deren Wärmeverbrauch unterschiedlich ist.

Im technischen Pass wird der Wärmeübergangskoeffizient D manchmal an Fenstern oder Türen angegeben, wodurch die Berechnungen vereinfacht werden können

Der Wärmewiderstandskoeffizient wird nach folgender Formel berechnet:

D = B / k

Die Wärmeverlustformel für eine einzelne Schicht kann wie folgt dargestellt werden:

Q._st = S × (t_v - t_n) × D × l

In der Praxis werden zur Berechnung des Q des Bodens, der Wände oder Decken die D-Koeffizienten jeder OK-Schicht separat berechnet, summiert und in die allgemeine Formel eingesetzt, was den Berechnungsprozess vereinfacht.

Berücksichtigung von Infiltrations- und Lüftungskosten

Niedrigtemperaturluft kann aus dem Lüftungssystem in den Raum gelangen, was den Wärmeverlust erheblich beeinflusst. Die allgemeine Formel für diesen Prozess lautet wie folgt:

Q._v = 0,28 × L._n × p_v × c × (t_v - t_n)

In einem Ausdruck haben alphabetische Zeichen die Bedeutung:

• L._n - Ansaugluftstrom, m³/ h;
• p_v - Luftdichte im Raum bei einer bestimmten Temperatur, kg / m³;
• t_v - Temperatur im Haus, ° С;
• t_n - die Durchschnittstemperatur der kältesten 5 Tage in der Region, ° С;
• c ist die Wärmekapazität von Luft, kJ / (kg * ° C).

Parameter L._n entnommen aus den technischen Eigenschaften des Lüftungssystems. In den meisten Fällen hat die Zuluft einen spezifischen Durchfluss von 3 m³/ h, basierend auf welchem ​​L._n berechnet nach der Formel:

L._n = 3 × S._pol

In der Formel S._pol - Grundfläche, m².

Raumluftdichtep_v definiert durch den Ausdruck:

p_v = 353/273 + t_v

Hier t_v - die eingestellte Temperatur im Haus, gemessen in ° C.

Die Wärmekapazität c ist eine konstante physikalische Größe und beträgt 1,005 kJ / (kg × ° C).

Bei natürlicher Belüftung tritt kalte Luft durch Fenster und Türen ein und verdrängt die Wärme durch einen Schornstein

Unorganisierte Belüftung oder Infiltration wird durch die Formel bestimmt:

Q._ich = 0,28 × ∑G_h × c × (t_v - t_n) × k_t

In der Gleichung:

• G._h - Der Luftstrom durch jeden Zaun ist ein Tabellenwert von kg / h.
• k_t - Einflusskoeffizient des thermischen Luftstroms aus der Tabelle;
• t_v , t_n - Temperaturen drinnen und draußen einstellen, ° C.

Wenn die Türen geöffnet werden, tritt der größte Wärmeverlust auf. Wenn der Eingang mit Luftschleier ausgestattet ist, sollten diese ebenfalls berücksichtigt werden.

Der Thermovorhang ist eine längliche Heizlüfterheizung, die einen starken Durchfluss innerhalb eines Fensters oder einer Tür bildet. Es minimiert oder eliminiert Wärmeverluste und Luft von der Straße, selbst wenn die Tür oder das Fenster geöffnet ist

Zur Berechnung des Wärmeverlusts der Türen wird folgende Formel verwendet:

Q._ot.d. = Q._dv × j × H.

Im Ausdruck:

• Q._dv - berechneter Wärmeverlust der Außentüren;
• H - Gebäudehöhe, m;
• j ist ein tabellarischer Koeffizient, abhängig von der Art der Türen und ihrer Position.

Wenn das Haus eine Belüftung oder Infiltration organisiert hat, werden die Berechnungen gemäß der ersten Formel durchgeführt.

Die Oberfläche der umschließenden Strukturelemente kann heterogen sein - es können Lücken oder Lecks vorhanden sein, durch die Luft strömt. Diese Wärmeverluste werden als vernachlässigbar angesehen, können aber auch bestimmt werden. Dies kann ausschließlich mit Softwaremethoden erfolgen, da einige Funktionen ohne Verwendung von Anwendungen nicht berechnet werden können.

Das genaueste Bild des tatsächlichen Wärmeverlusts liefert eine Wärmebilduntersuchung zu Hause. Mit dieser Diagnosemethode können Sie versteckte Konstruktionsfehler, Lücken in der Wärmedämmung, Undichtigkeiten im Wasserversorgungssystem, eine Verringerung der Wärmeleistung des Gebäudes und andere Mängel identifizieren

Haushaltswärme

Durch Elektrogeräte, den menschlichen Körper, Lampen gelangt zusätzliche Wärme in den Raum, die auch bei der Berechnung der Wärmeverluste berücksichtigt wird.

Es wurde experimentell festgestellt, dass solche Einnahmen die Marke von 10 W pro 1 m nicht überschreiten dürfen². Daher kann die Berechnungsformel die folgende Form haben:

Q._t = 10 × S._pol

Im Ausdruck S._pol - Grundfläche, m².

Die Hauptmethode zur Berechnung der NWO

Das Hauptprinzip des Betriebs einer NWO besteht darin, Wärmeenergie durch Kühlung des Kühlmittels durch die Luft zu übertragen. Seine Hauptelemente sind ein Wärmeerzeuger und ein Wärmerohr.

Dem bereits auf eine Temperatur t erhitzten Raum wird Luft zugeführt_rum die gewünschte Temperatur t aufrechtzuerhalten_v. Daher sollte die Menge der akkumulierten Energie gleich dem gesamten Wärmeverlust des Gebäudes sein, d. H. Q. Es gibt Gleichheit:

Q = E._ot × c × (t_v - t_n)

In der Formel E - Durchflussmenge der erwärmten Luft kg / s zur Raumheizung. Aus der Gleichheit können wir E ausdrücken_ot:

E._ot = Q / (c × (t_v - t_n))

Denken Sie daran, dass die Wärmekapazität von Luft c = 1005 J / (kg × K) beträgt.

Die Formel bestimmt nur die zugeführte Luftmenge, die nur zum Heizen nur in Umwälzsystemen (im Folgenden - RSVO) verwendet wird.

In den Versorgungs- und Umwälzsystemen wird ein Teil der Luft von der Straße zum anderen Teil - vom Raum - geleitet. Beide Teile werden gemischt und nach dem Erhitzen auf die erforderliche Temperatur in den Raum geliefert

Wenn CBO als Belüftung verwendet wird, wird die zugeführte Luftmenge wie folgt berechnet:

• Wenn die Luftmenge zum Heizen die Luftmenge zum Lüften überschreitet oder gleich ist, wird die Luftmenge zum Heizen berücksichtigt, und das System wird als Direktstrom (im Folgenden - PSVO) oder mit teilweiser Umwälzung (im Folgenden - HRWS) ausgewählt.
• Wenn die Luftmenge zum Heizen geringer ist als die Luftmenge, die zur Belüftung benötigt wird, wird nur die Luftmenge berücksichtigt, die zur Belüftung benötigt wird, die Klimaanlage wird eingeführt (manchmal - HLK) und die Temperatur der zugeführten Luft wird nach folgender Formel berechnet: t_r = t_v + Q / c × E._entlüften.

Bei Überschreitung um t_r Zulässige Parameter, die durch die Belüftung eingebrachte Luftmenge sollte erhöht werden.

Wenn der Raum konstante Wärmequellen hat, wird die Temperatur der zugeführten Luft verringert.

Die mitgelieferten Elektrogeräte erzeugen ca. 1% der Wärme im Raum. Wenn ein oder mehrere Geräte kontinuierlich arbeiten, muss deren Wärmeleistung bei den Berechnungen berücksichtigt werden

Für einen einzelnen Raum wird die Anzeige t_r kann anders sein. Technisch ist es möglich, die Idee zu verwirklichen, einzelne Räume mit unterschiedlichen Temperaturen zu versorgen, aber es ist viel einfacher, allen Räumen Luft mit der gleichen Temperatur zuzuführen.

In diesem Fall ist die Gesamttemperatur t_r nimm den, der sich als der kleinste herausstellte. Dann wird die zugeführte Luftmenge nach der Formel berechnet, die E definiert_ot.

Als nächstes bestimmen wir die Formel zur Berechnung des Volumens der einströmenden Luft V._ot bei seiner Heiztemperatur t_r:

V._ot = E._ot/ p_r

Die Antwort ist in m geschrieben³/ h

Innenraumluftaustausch V._p wird vom Wert von V abweichen_ot, da es notwendig ist, es basierend auf der Innentemperatur t zu bestimmen_v:

V._ot = E._ot/ p_v

In der Formel zur Bestimmung von V._p und v_ot Luftdichteanzeigen p_r und p_v (kg / m³) werden unter Berücksichtigung der Temperatur der erwärmten Luft t berechnet_r und Raumtemperatur t_v.

Angezeigte Raumtemperatur t_r muss höher als t sein_v. Dies verringert die zugeführte Luftmenge und verringert die Abmessungen der Kanäle von Systemen mit natürlicher Luftbewegung oder verringert den Stromverbrauch, wenn die zirkulierende erwärmte Luftmasse durch mechanische Motivation zirkuliert.

Traditionell sollte die maximale Temperatur der Luft, die in den Raum eintritt, wenn sie in einer Höhe geliefert wird, die die Marke von 3,5 m überschreitet, 70 ° C betragen. Wenn Luft in einer Höhe von weniger als 3,5 m zugeführt wird, entspricht ihre Temperatur normalerweise 45 ° C.

Für 2,5 m hohe Wohngebäude beträgt die zulässige Temperaturgrenze 60 ° C. Wenn die Temperatur höher eingestellt wird, verliert die Atmosphäre ihre Eigenschaften und ist nicht zum Einatmen geeignet.

Befinden sich die luftthermischen Vorhänge an den nach außen gerichteten Außentoren und Öffnungen, beträgt die Temperatur der einströmenden Luft 70 ° C für Vorhänge in den Außentüren bis zu 50 ° C.

Die zugeführte Temperatur wird durch die Luftzufuhrmethoden, die Richtung des Strahls (vertikal, entlang der Neigung, horizontal usw.) beeinflusst. Wenn sich ständig Personen im Raum befinden, sollte die Temperatur der zugeführten Luft auf 25 ° C gesenkt werden.

Nach vorläufigen Berechnungen kann der zum Erwärmen der Luft notwendige Wärmeverbrauch ermittelt werden.

Für RSVO Wärmekosten Q.₁ berechnet durch den Ausdruck:

Q.₁ = E._ot × (t_r - t_v) × c

Für die PSVO-Berechnung Q.₂ hergestellt nach der Formel:

Q.₂ = E._entlüften × (t_r - t_v) × c

Wärmeverbrauch Q.₃ für HRW ergibt sich aus der Gleichung:

Q.₃ = [E._ot × (t_r - t_v) + E._entlüften × (t_r - t_v)] × c

In allen drei Ausdrücken:

• E._ot und E._entlüften - Luftverbrauch in kg / s zum Heizen (E._ot) und Belüftung (E._entlüften);
• t_n - Außentemperatur in ° C.

Die übrigen Eigenschaften der Variablen sind gleich.

In CHRSVO wird die Menge der umgewälzten Luft durch die Formel bestimmt:

E._rec = E._ot - E._entlüften

Variable e_ot drückt die Menge der auf die Temperatur t erhitzten Mischluft aus_r.

PSVO hat eine Besonderheit mit natürlicher Motivation: Die Menge der sich bewegenden Luft variiert je nach Außentemperatur. Wenn die Außentemperatur sinkt, steigt der Systemdruck. Dies führt zu einer Zunahme der Luft, die in das Haus eintritt. Wenn die Temperatur steigt, erfolgt der umgekehrte Vorgang.

Auch in der Klimaanlage bewegt sich die Luft im Gegensatz zu Lüftungssystemen mit einer geringeren und sich ändernden Dichte im Vergleich zur Dichte der Luft, die die Luftkanäle umgibt.

Aufgrund dieses Phänomens treten folgende Prozesse auf:

1. Vom Generator kommend wird die Luft, die durch die Luftkanäle strömt, während der Bewegung merklich gekühlt
2. Während der natürlichen Bewegung ändert sich die in den Raum eintretende Luftmenge während der Heizperiode.

Die obigen Prozesse werden nicht berücksichtigt, wenn Ventilatoren in der Klimaanlage zur Luftzirkulation verwendet werden, und sie hat auch eine begrenzte Länge und Höhe.

Wenn das System viele Äste hat, ziemlich lang ist und das Gebäude groß und hoch ist, ist es notwendig, den Prozess der Kühlung der Luft in den Kanälen zu reduzieren, um die Umverteilung der Luft zu verringern, die unter dem Einfluss des natürlichen Zirkulationsdrucks steht.

Bei der Berechnung der erforderlichen Leistung von verlängerten und verzweigten Luftheizungssystemen muss nicht nur der natürliche Prozess der Kühlung der Luftmasse während der Bewegung durch den Kanal berücksichtigt werden, sondern auch die Auswirkung des natürlichen Drucks der Luftmasse beim Durchgang durch den Kanal

Führen Sie eine thermische Berechnung der Kanäle durch, um den Prozess des Abkühlens der Luft zu steuern. Dazu muss die anfängliche Lufttemperatur ermittelt und die Durchflussmenge anhand von Formeln angegeben werden.

Berechnung des Wärmeflusses Q._ohl Verwenden Sie durch die Wände des Kanals, deren Länge gleich l ist, die Formel:

Q._ohl = q₁ × l

Im Ausdruck q₁ bezeichnet den Wärmefluss, der durch die 1 m langen Wände des Kanals fließt. Der Parameter wird durch den Ausdruck berechnet:

q₁ = k × S.₁ × (t_sr - t_v) = (t_sr - t_v) / D.₁

In Gleichung D.₁ - Wärmeübertragungswiderstand von erwärmter Luft mit einer Durchschnittstemperatur t_sr über das Quadrat S.₁ Wände des Kanals 1 m lang in Innenräumen bei Temperatur t_v.

Die Wärmebilanzgleichung sieht folgendermaßen aus:

q₁l = E._ot × c × (t_nach - t_r)

In der Formel:

• E._ot - die Luftmenge, die zum Heizen des Raums benötigt wird, kg / h;
• c ist die spezifische Luftwärme, kJ / (kg ° C);
• t_nac - Lufttemperatur am Anfang des Kanals, ° C;
• t_r - Temperatur der in den Raum abgegebenen Luft, ° С.

Mit der Wärmebilanzgleichung können Sie die Anfangstemperatur der Luft im Kanal auf eine bestimmte Endtemperatur einstellen und umgekehrt die Endtemperatur bei einer bestimmten Anfangstemperatur ermitteln sowie den Luftstrom bestimmen.

Temperatur t_nach kann auch durch die Formel gefunden werden:

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

Hier ist η ein Teil von Q._ohlDas Betreten des Raumes in den Berechnungen wird gleich Null genommen. Die Eigenschaften der verbleibenden Variablen wurden oben benannt.

Die verfeinerte Heißluftstromformel sieht folgendermaßen aus:

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

Alle Literalwerte im Ausdruck sind oben definiert. Kommen wir zu einem Beispiel für die Berechnung der Luftheizung für ein bestimmtes Haus.

Beispiel für die Berechnung des Wärmeverlusts zu Hause

Das betrachtete Haus befindet sich in der Stadt Kostroma, wo die Temperatur vor dem Fenster am kältesten fünftägigen Tag -31 Grad erreicht, die Bodentemperatur - +5 ° C. Gewünschte Raumtemperatur - +22 ° С.

Wir werden ein Haus mit folgenden Abmessungen betrachten:

• Breite - 6,78 m;
• Länge - 8,04 m;
• Höhe - 2,8 m.

Werte werden verwendet, um die Fläche der umschließenden Elemente zu berechnen.

Für Berechnungen ist es am bequemsten, einen Hausplan auf Papier zu zeichnen, auf dem die Breite, Länge, Höhe des Gebäudes, die Position der Fenster und Türen sowie deren Abmessungen angegeben sind

Die Wände des Gebäudes bestehen aus:

• Porenbeton mit einer Dicke von B = 0,21 m, Wärmeleitfähigkeitskoeffizient k = 2,87;
• Polyschaum B = 0,05 m, k = 1,678;
• Verblendziegel B = 0,09 m, k = 2,26.

Bei der Bestimmung von k sollten die Informationen aus den Tabellen oder besser die Informationen aus dem technischen Pass verwendet werden, da die Zusammensetzung der Materialien verschiedener Hersteller unterschiedlich sein kann und daher unterschiedliche Eigenschaften aufweist.

Stahlbeton hat die höchste Wärmeleitfähigkeit, Mineralwolleplatten die niedrigste und werden daher am effektivsten beim Bau warmer Häuser eingesetzt

Der Boden des Hauses besteht aus folgenden Schichten:

• Sand, B = 0,10 m, k = 0,58;
• Schotter, B = 0,10 m, k = 0,13;
• Beton, B = 0,20 m, k = 1,1;
• Ecowool-Isolierung, B = 0,20 m, k = 0,043;
• verstärkter Estrich, B = 0,30 m k = 0,93.

Im obigen Grundriss des Hauses hat der Boden im gesamten Bereich die gleiche Struktur, es gibt keinen Keller.

Die Decke besteht aus:

• Mineralwolle, B = 0,10 m, k = 0,05;
• Trockenbau, B = 0,025 m, k = 0,21;
• Kiefernschilde, B = 0,05 m, k = 0,35.

Die Decke hat keinen Zugang zum Dachboden.

Es gibt nur 8 Fenster im Haus, alle sind Doppelkammer mit K-Glas, Argon, Indikator D = 0,6. Sechs Fenster sind 1,2 × 1,5 m groß, eines 1,2 × 2 m groß und eines 0,3 × 0,5 m groß. Die Türen sind 1 × 2,2 m groß und der Pass D ist 0,36 m groß.

Berechnung des Wandwärmeverlustes

Wir berechnen den Wärmeverlust für jede Wand einzeln.

Finden Sie zuerst den Bereich der Nordwand:

S._sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

Es gibt keine Türen und Fensteröffnungen an der Wand, daher verwenden wir diesen Wert S.

Um die Wärmekosten von OK zu berechnen, die an einem der Kardinalpunkte ausgerichtet sind, müssen die Verfeinerungskoeffizienten berücksichtigt werden

Basierend auf der Zusammensetzung der Wand ergibt sich eine Gesamtwärmebeständigkeit von:

D._s.sten = D._gb + D._pn + D._kr

Um D zu finden, verwenden wir die Formel:

D = B / k

Wenn wir dann die Anfangswerte einsetzen, erhalten wir:

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

Für Berechnungen verwenden wir die Formel:

Q._st = S × (t_v - t_n) × D × l

Unter der Annahme, dass der Koeffizient l für die Nordwand 1,1 beträgt, erhalten wir:

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

In der Südwand gibt es ein Fenster mit einer Fläche von:

S._ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

Daher ist es bei Berechnungen von der S-Südwand erforderlich, S-Fenster zu subtrahieren, um die genauesten Ergebnisse zu erhalten.

S._yuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

Der Parameter l für die Südrichtung ist 1. Dann:

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

Für die Ost- und Westwände beträgt der Verfeinerungskoeffizient l = 1,05, daher reicht es aus, die Oberfläche des OK ohne Berücksichtigung von S Fenstern und Türen zu berechnen.

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

Dann:

Q._{zap + vost} = 22.56 × (22 + 31) × 0.14 × 1.05 = 176

Letztendlich ist das Gesamt-Q der Wände gleich der Summe von Q aller Wände, dh:

Q._sten = 184 + 166 + 176 = 526

Insgesamt tritt Wärme in Höhe von 526 Watt durch die Wände.

Wärmeverlust durch Fenster und Türen

Der Plan des Hauses zeigt, dass die Türen und 7 Fenster nach Osten und Westen zeigen, daher ist der Parameter l = 1,05. Die Gesamtfläche von 7 Fenstern entspricht unter Berücksichtigung der obigen Berechnungen:

S._okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

Für sie wird Q unter Berücksichtigung von D = 0,6 wie folgt berechnet:

Q._ok4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

Wir berechnen Q des Südfensters (l = 1).

Q._ok5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

Für Türen ist D = 0,36 und S = 2,2, l = 1,05, dann:

Q._dv = 2.2 × (22 + 31) × 0.36 × 1.05 = 43

Wir fassen den resultierenden Wärmeverlust zusammen und erhalten:

Q._{ok + dv} = 630 + 43 + 5 = 678

Als nächstes definieren wir Q für die Decke und den Boden.

Berechnung der Wärmeverluste von Decke und Boden

Für Decke und Boden l = 1. Berechnen Sie ihre Fläche.

S._pol = S._Topf = 6.78 × 8.04 = 54.51

Bestimmen Sie anhand der Zusammensetzung des Bodens die Gesamtzahl D.

D._pol = 0.10/0.58 + 0.10/0.13 + 0.2/1.1 + 0.2/0.043 + 0.3/0.93 =61

Dann ist der Wärmeverlust des Bodens unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Temperatur der Erde +5 beträgt, gleich:

Q._pol = 54.51 × (21 – 5) × 6.1 × 1 = 5320

Berechnen Sie die gesamte D-Obergrenze:

D._Topf = 0.10/0.05 + 0.025/0.21 + 0.05/0.35 = 2.26

Dann ist Q der Decke gleich:

Q._Topf = 54.51 × (22 + 31) × 2.26 = 6530

Der gesamte Wärmeverlust durch OK ist gleich:

Q._ogr.k. = 526 + 678 +6530 + 5320 = 13054

Insgesamt beträgt der Wärmeverlust des Hauses 13054 W oder fast 13 kW.

Berechnung der Wärmeverluste der Lüftung

Der Raum arbeitet mit einer Belüftung mit einem spezifischen Luftaustausch von 3 m³/ h, der Eingang ist mit einem Luft-Thermo-Baldachin ausgestattet, daher reicht es für Berechnungen aus, die Formel zu verwenden:

Q._v = 0,28 × L._n × p_v × c × (t_v - t_n)

Wir berechnen die Luftdichte im Raum bei einer bestimmten Temperatur von +22 Grad:

p_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parameter L._n gleich dem Produkt des spezifischen Verbrauchs durch die Bodenfläche, das heißt:

L._n = 3 × 54.51 = 163.53

Die Wärmekapazität von Luft c beträgt 1,005 kJ / (kg × ° C).

Angesichts aller Informationen finden wir die Belüftung F:

Q._v = 0.28 × 163.53 × 1.2 × 1.005 × (22 + 31) = 3000

Die gesamten Heizkosten für die Lüftung betragen 3000 Watt oder 3 kW.

Haushaltswärme

Das Haushaltseinkommen wird nach der Formel berechnet.

Q._t = 10 × S._pol

Das heißt, wenn wir die bekannten Werte ersetzen, erhalten wir:

Q._t = 54.51 × 10 = 545

Zusammenfassend können wir sehen, dass der gesamte Wärmeverlust Q zu Hause gleich ist:

Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509

Wir nehmen Q = 16000 W oder 16 kW als Betriebswert.

Beispiele für Berechnungen für den CBO

Lassen Sie die Temperatur der zugeführten Luft (t_r) - 55 ° C, die gewünschte Raumtemperatur (t_v) - 22 ° C, Wärmeverlust zu Hause (Q) - 16.000 Watt.

Bestimmung der Luftmenge für RSVO

Zur Bestimmung der Masse der zugeführten Luft bei der Temperatur t_r Die Formel wird verwendet:

E._ot = Q / (c × (t_r - t_v)) 

Durch Einsetzen der Parameterwerte in die Formel erhalten wir:

E._ot = 16000/(1.005 × (55 – 22)) = 483

Die volumetrische Luftmenge wird nach folgender Formel berechnet:

V._ot = E._ot / p_r

wo:

p_r = 353 / (273 + t_r)

Zuerst berechnen wir die Dichte p:

p_r = 353/(273 + 55) = 1.07

Dann:

V._ot = 483/1.07 = 451.

Der Luftaustausch im Raum wird durch die Formel bestimmt:

Vp = E._ot / p_v

Bestimmen Sie die Luftdichte im Raum:

p_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Wenn wir die Werte in der Formel einsetzen, erhalten wir:

V._p = 483/1.19 = 405

Somit beträgt der Luftaustausch im Raum 405 m³ pro Stunde, und das zugeführte Luftvolumen sollte 451 m betragen³ in einer Stunde.

Berechnung der Luftmenge für HWAC

Um die Luftmenge für HWRS zu berechnen, verwenden wir die Informationen aus dem vorherigen Beispiel sowie t_r = 55 ° C, t_v = 22 ° C; Q = 16000 Watt. Die zur Belüftung erforderliche Luftmenge, E._entlüften= 110 m³/ h Geschätzte Außentemperatur t_n= -31 ° C.

Für die Berechnung des HFRS verwenden wir die Formel:

Q.₃ = [E._ot × (t_r - t_v) + E._entlüften × p_v × (t_r - t_v)] × c

Wenn wir die Werte einsetzen, erhalten wir:

Q.₃ = [483 × (55 – 22) + 110 × 1.19 × (55 – 31)] × 1.005 = 27000

Das Umluftvolumen beträgt 405-110 = 296 m³ einschließlich zusätzlichen Wärmeverbrauchs beträgt 27000-16000 = 11000 Watt.

Bestimmung der anfänglichen Lufttemperatur

Der Widerstand des mechanischen Kanals beträgt D = 0,27 und ergibt sich aus seinen technischen Eigenschaften. Die Länge des Kanals außerhalb des beheizten Raums beträgt l = 15 m. Es wird bestimmt, dass Q = 16 kW, die innere Lufttemperatur 22 Grad und die zum Heizen des Raums erforderliche Temperatur 55 Grad beträgt.

Definieren Sie E._ot gemäß den obigen Formeln. Wir bekommen:

E._ot = 10 × 3.6 × 1000/ (1.005 × (55 – 22)) = 1085

Wärmefluss q₁ wird sein:

q₁ = (55 – 22)/0.27 = 122

Die Anfangstemperatur mit einer Abweichung von η = 0 beträgt:

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

Geben Sie die Durchschnittstemperatur an:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Dann:

Q._otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Angesichts der Informationen, die wir finden:

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

Daraus folgt, dass bei Luftbewegung 4 Grad Wärme verloren gehen. Um den Wärmeverlust zu verringern, müssen die Rohre isoliert werden. Wir empfehlen Ihnen außerdem, sich mit unserem anderen Artikel vertraut zu machen, in dem der Arrangement-Prozess ausführlich beschrieben wird. Luftheizungssysteme.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Ein informatives Video über die Berechnungen von CB mit dem Ecxel-Programm:

Das Vertrauen in die Berechnungen der NWO ist für Fachleute erforderlich, da nur Fachleute über Erfahrung und relevantes Wissen verfügen und alle Nuancen in den Berechnungen berücksichtigen.

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