Ilmanlämmityksen laskeminen: perusperiaatteet + laskentaesimerkki

Lämmitysjärjestelmän asennus ei ole mahdollista ilman alustavia laskelmia. Saatujen tietojen tulee olla mahdollisimman tarkkoja, joten asiantuntijat laskevat ilmanlämmityksen laskentaa käyttämällä erikoisohjelmia ottaen huomioon suunnittelun vivahteet.

Ilmanlämmitysjärjestelmä (jäljempänä - NWO) on mahdollista laskea itsenäisesti, jolla on perustiedot matematiikasta ja fysiikasta.

Tässä artikkelissa kerromme sinulle kuinka laskea kodin lämpöhäviön taso ja veden lämpökäsittely. Jotta kaikki olisi mahdollisimman selkeää, annetaan tarkat esimerkit laskelmista.

Lämpöhäviön laskeminen kotona

CBO: n valitsemiseksi on välttämätöntä määrittää järjestelmän ilmamäärä, kanavan ilman alkuperäinen lämpötila huoneen lämmityksen optimoimiseksi. Tämän tiedon selvittämiseksi sinun on laskettava kodin lämpöhäviöt ja aloitettava peruslaskelmat myöhemmin.

Mikä tahansa rakennus kylmänä aikana menettää lämpöenergiaa. Sen enimmäismäärä poistuu huoneesta seinien, katon, ikkunoiden, ovien ja muiden suljinelementtien (jäljempänä - OK) kautta kadun toiselle puolelle.

Tietyn lämpötilan varmistamiseksi talossa sinun on laskettava lämpöteho, joka pystyy kompensoimaan lämpökustannukset ja ylläpitämään talossa haluttu lämpötila.

On olemassa harha käsitys, että lämpöhäviöt ovat samat kaikissa kodissa. Jotkut lähteet väittävät, että 10 kW riittää pienikokoisen talon lämmittämiseen missä tahansa kokoonpanossa, toiset rajoittuvat arvoon 7-8 kW neliömetriä kohti. metri.

Yksinkertaistetun laskentatavan mukaan joka 10 m² pohjoisten alueiden ja keskikaista-alueiden hyödynnettävälle alueelle olisi tarjottava 1 kW lämpövoimaa. Tämä luku, joka on kunkin rakennuksen yksilöllinen, kerrotaan kertoimella 1,15, jolloin luodaan lämpövoimavaranto odottamattomien häviöiden varalta.

Tällaiset arviot ovat kuitenkin melko karkeita, lisäksi niissä ei oteta huomioon talon rakentamisessa käytettyjen materiaalien laatua, ominaisuuksia, ilmasto-olosuhteita ja muita lämpökustannuksiin vaikuttavia tekijöitä.

Jätelämmön määrä riippuu sulkuelimen pinta-alasta, kunkin kerroksen lämmönjohtavuudesta. Suurin osa lämpöenergiasta poistuu huoneesta seinien, lattian, katon, ikkunoiden läpi

Jos talon rakentamisessa käytettiin nykyaikaista rakentamista lämmönjohtavuus materiaalit jotka ovat alhaisia, niin rakenteen lämpöhäviöt ovat pienemmät, mikä tarkoittaa, että lämpöenergia tarvitsee vähemmän.

Jos otat lämpölaitteita, jotka tuottavat enemmän energiaa kuin tarvitaan, silloin ilmenee ylimääräistä lämpöä, joka yleensä kompensoidaan ilmanvaihdolla. Tällöin ilmenee ylimääräisiä rahoituskuluja.

Jos CBO: lle valitaan pienitehoinen laite, huoneessa tuntuu pulaa lämmöstä, koska laite ei pysty tuottamaan tarvittavaa määrää energiaa, mikä edellyttää lisälämmitysyksiköiden ostamista.

Polyuretaanivaahdon, lasikuitun ja muun nykyaikaisen eristyksen avulla saavutetaan huoneen maksimaalinen lämmöneristys

Rakennuksen lämpökustannukset riippuvat:

• sulkevien elementtien (seinät, katot jne.) rakenne, niiden paksuus;
• lämmitetty pinta-ala;
• suunta suhteessa kardinaalipisteisiin;
• minimilämpötila ikkunan ulkopuolella alueella tai kaupungissa 5 talvipäivänä;
• lämmityskauden kesto;
• tunkeutumisprosessit, tuuletus;
• kotitalouksien lämmönjakelu;
• lämmön kulutus kotitalouksien tarpeisiin.

Lämpöhäviöitä on mahdotonta laskea oikein ottamatta huomioon tunkeutumista ja ilmanvaihtoa, jotka vaikuttavat merkittävästi kvantitatiiviseen komponenttiin. Suodattuminen on luonnollinen prosessi ilmamassojen liikuttamiseksi, joka tapahtuu ihmisten liikkumisen aikana huoneessa, ikkunoiden avaamisen tuuletusta ja muita kotitalousprosesseja varten.

Tuuletus on erityisesti asennettu järjestelmä, jonka kautta ilma johdetaan ja ilma pääsee huoneeseen, jonka lämpötila on alhaisempi.

Tuuletuksen kautta karkottaa 9 kertaa enemmän lämpöä kuin luonnollisen tunkeutumisen aikana

Lämpö tulee huoneeseen paitsi lämmitysjärjestelmän, myös lämmityslaitteiden, hehkulamppujen ja ihmisten kautta. On myös tärkeää ottaa huomioon lämmönkulutus kadulta tuotavien kylmien esineiden, vaatteiden lämmittämisessä.

Ennen kuin valitset vesijäähdytysjärjestelmien laitteita, lämmitysjärjestelmän suunnittelu Kodin lämpöhäviö on tärkeää laskea erittäin tarkasti. Tämä voidaan tehdä ilmaisella Valtec-ohjelmalla. Jotta ei syventyisi sovelluksen monimutkaisuuksiin, voit käyttää matemaattisia kaavoja, jotka antavat laskelmien suuren tarkkuuden.

Kodin kokonaislämpöhäviön Q laskemiseksi on tarpeen laskea rakennuksen vaipan Q lämmönkulutus_org.k, energiankulutus ilmanvaihtoon ja tunkeutumiseen Q_v, ota huomioon kotitalouskulut Q_T. Tappiot mitataan ja kirjataan watteina.

Laskeaksesi kokonaisen lämmönkulutuksen Q käytä kaavaa:

Q = Q_org.k + Q_v - Q_T

Seuraavaksi tarkastelemme kaavoja lämpökustannusten määrittämiseksi:

Q_org.k , Q_v, Q_T.

Rakennuskuorien lämpöhäviöiden määrittäminen

Talon sulkevien osien (seinät, ovet, ikkunat, katto ja lattia) kautta vapautuu suurin osa lämmöstä. Q: n määrittämiseksi_org.k on tarpeen laskea erikseen lämpöhäviöt, joita jokainen rakenne-elementti kantaa.

Se on Q_org.k lasketaan kaavalla:

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

Talon kunkin elementin Q määrittämiseksi on tarpeen selvittää sen rakenne ja lämmönjohtavuuskerroin tai lämmönkestävyyskerroin, joka ilmoitetaan materiaalin passissa.

Lämmönkulutuksen laskemiseksi otetaan huomioon lämmöneristykseen vaikuttavat kerrokset. Esimerkiksi eristys, muuraus, verhous jne.

Lämpöhäviön laskeminen tapahtuu sulkuelementin jokaiselle homogeeniselle kerrokselle. Esimerkiksi, jos seinä koostuu kahdesta erilaisesta kerroksesta (eristys ja tiilet), laskelma tehdään erikseen eristykselle ja tiilet.

Laske kerroksen lämmönkulutus ottaen huomioon huoneen haluttu lämpötila lausekkeella:

Q_st = S × (t_v - t_n) × B × l / k

Muuttujilla on lausekkeessa seuraavat merkitykset:

• S - kerroksen pinta-ala, m²;
• T_v - talon haluttu lämpötila, ° C; nurkkahuoneissa lämpötila otetaan 2 astetta korkeammaksi;
• T_n - alueen kylmän 5 päivän keskilämpötila, ° С;
• k on materiaalin lämmönjohtavuuskerroin;
• B on sulkuelementin kunkin kerroksen paksuus, m;
• l– taulukkoparametri, ottaa huomioon OK: n lämmönkulutuksen ominaisuudet, jotka sijaitsevat eri puolilla maailmaa.

Jos ikkunat tai ovet on rakennettu seinämään laskentaa varten, laskettaessa Q: ta OK: n kokonaispinta-alasta on tarpeen vähentää ikkunan tai oven pinta-ala, koska niiden lämmönkulutus on erilainen.

Teknisessä passissa lämmönsiirtokerroin D on joskus merkitty ikkunoihin tai oviin, minkä vuoksi laskelmia on mahdollista yksinkertaistaa

Lämmönkestävyyskerroin lasketaan kaavalla:

D = B / k

Yhden kerroksen lämpöhäviökaava voidaan esittää seuraavasti:

Q_st = S × (t_v - t_n) × D × l

Käytännössä lattian, seinien tai kattojen Q laskemiseksi kunkin OK-kerroksen D-kertoimet lasketaan erikseen, summataan ja korvataan yleiseen kaavaan, mikä yksinkertaistaa laskentaprosessia.

Tunkeutumis- ja ilmanvaihtokustannusten kirjanpito

Matalan lämpötilan ilma voi päästä huoneeseen ilmanvaihtojärjestelmästä, mikä vaikuttaa merkittävästi lämpöhäviöön. Tämän prosessin yleinen kaava on seuraava:

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

Lausekkeessa aakkosmerkeillä on merkitys:

• L_n - imuilman virtaus, m³/ h;
• p_v - ilman tiheys huoneessa annetussa lämpötilassa, kg / m³;
• T_v - talon lämpötila, ° С;
• T_n - alueen kylmän 5 päivän keskilämpötila, ° С;
• c on ilman lämpökapasiteetti, kJ / (kg * ° C).

Parametri L_n otettu ilmanvaihtojärjestelmän teknisistä ominaisuuksista. Tuloilman ominainen virtausnopeus on useimmissa tapauksissa 3 m³/ h, jonka perusteella L_n lasketaan kaavalla:

L_n = 3 x S_pol

Kaavassa S_pol - lattiapinta, m².

Sisäilman tiheysp_v määritelty lausekkeella:

p_v = 353/273 + t_v

Tässä t_v - talon asetettu lämpötila, mitattuna ° C.

Lämpökapasiteetti c on vakio fyysinen määrä ja on yhtä suuri kuin 1,005 kJ / (kg × ° C).

Luonnollisen ilmanvaihdon avulla kylmä ilma tulee ikkunoiden, ovien läpi ja siirtää lämpöä savupiipun läpi

Järjestämätön ilmanvaihto tai tunkeutuminen määritetään kaavalla:

Q_minä = 0,28 × ∑G_h × c × (t_v - t_n) × k_T

Yhtälössä:

• G_h - ilmavirta kunkin aidan läpi on taulukkoarvo, kg / h;
• K_T - taulukosta otettu lämpöilman virtauksen vaikutuskerroin;
• T_v , t_n - aseta lämpötilat sisä- ja ulkotiloissa, ° C.

Ovien avautuessa tapahtuu merkittävin lämpöhäviö, joten jos sisäänkäynnissä on ilmaverhot, ne olisi myös otettava huomioon.

Lämpöverho on pitkänomainen tuulettimen lämmitin, joka muodostaa voimakkaan virtauksen ikkunassa tai oviaukossa. Se minimoi tai käytännössä eliminoi lämpöhäviöt ja ilman kadulta, jopa oven tai ikkunan ollessa auki

Ovien lämpöhäviön laskemiseksi käytetään kaavaa:

Q_ot.d = Q_dv × j × H

Ilmaisussa:

• Q_dv - laskettu ulko-ovien lämpöhäviö;
• H - rakennuksen korkeus, m;
• j on taulukkokerroin ovien tyypistä ja niiden sijainnista riippuen.

Jos talossa on järjestetty ilmanvaihto tai tunkeutuminen, laskelmat tehdään ensimmäisen kaavan mukaan.

Sulkevien rakenneosien pinta voi olla heterogeeninen - siinä voi olla aukkoja tai vuotoja, joiden läpi ilma kulkee. Näitä lämpöhäviöitä pidetään vähäisinä, mutta ne voidaan myös määrittää. Tämä voidaan tehdä yksinomaan ohjelmistomenetelmillä, koska on mahdotonta laskea joitain toimintoja ilman sovelluksia.

Tarkimman kuvan todellisesta lämpöhäviöstä saa kotona tehdystä lämpökuvauksesta. Tämän diagnoosimenetelmän avulla voit tunnistaa piilotetut rakennusvirheet, aukot lämmöneristyksessä, vuodot vesijärjestelmässä, vähentää rakennuksen lämmönkestävyyttä ja muita vikoja

Kotitalouksien lämpö

Sähkölaitteiden, ihmiskehon, lamppujen kautta tulee huoneeseen lisälämpöä, joka otetaan myös huomioon laskettaessa lämpöhäviöitä.

Kokeellisesti on todettu, että tällaiset kuitit eivät saa ylittää merkintää 10 W / 1 m². Siksi laskentakaava voi olla muodossa:

Q_T = 10 x S_pol

Lausekkeessa S_pol - lattiapinta, m².

Tärkein menetelmä NWO: n laskemiseksi

Minkä tahansa NWO: n pääasiallinen toimintaperiaate on siirtää lämpöenergiaa ilman läpi jäähdyttämällä jäähdytysnestettä. Sen pääelementit ovat lämpögeneraattori ja lämpöputki.

Ilmaa syötetään huoneeseen, joka on jo lämmitetty lämpötilaan t_Rhalutun lämpötilan ylläpitämiseksi t_v. Siksi kertyneen energian määrän tulisi olla yhtä suuri kuin rakennuksen kokonaislämpöhäviö eli Q. On tasa-arvo:

Q = E_ot × c × (t_v - t_n)

Kaavassa E - lämmitetyn ilman virtausnopeus kg / s huoneen lämmitykseen. Tasa-arvosta voimme ilmaista E_ot:

E_ot = Q / (c × (t_v - t_n))

Muista, että ilman lämpökapasiteetti on c = 1005 J / (kg × K).

Kaava määrittää vain syötetyn ilman määrän, jota käytetään vain lämmitysjärjestelmään (jäljempänä - RSVO).

Syöttö- ja kierrätysjärjestelmissä osa ilmaa viedään kadulta, toiseen osaan - huoneesta. Molemmat osat sekoitetaan ja vaadittuun lämpötilaan lämmittämisen jälkeen ne toimitetaan huoneeseen

Jos CBO: ta käytetään ilmanvaihtona, syötetyn ilman määrä lasketaan seuraavasti:

• Jos lämmitykseen käytettävän ilman määrä ylittää ilmanvaihdon ilman määrän tai on yhtä suuri kuin se, niin lämmitykseen käytettävä ilman määrä otetaan huomioon, ja järjestelmä valitaan suoravirtauksiseksi (jäljempänä - PSVO) tai osittaisena kierrätyksenä (jäljempänä - HRWS).
• Jos lämmitykseen käytettävä ilmamäärä on pienempi kuin ilmanvaihdossa tarvittava ilmamäärä, silloin otetaan huomioon vain ilmanvaihdossa tarvittava ilmamäärä, otetaan LVI käyttöön (joskus - LVI) ja syötetyn ilman lämpötila lasketaan kaavalla: t_R = t_v + Q / c × E_aukko.

Jos t ylitetään t_R Sallittujen parametrien vuoksi ilmanvaihdon kautta johdettavan ilman määrää tulisi lisätä.

Jos huoneessa on jatkuvan lämmön lähteitä, syötetyn ilman lämpötila laskee.

Mukana olevat sähkölaitteet tuottavat noin 1% huoneen lämmöstä. Jos yksi tai useampi laite toimii jatkuvasti, niiden lämpöteho on otettava huomioon laskelmissa

Yhden hengen huoneessa ilmaisin t_R voi olla erilainen. Teknisesti on mahdollista toteuttaa ajatus eri lämpötilojen toimittamisesta yksittäisiin huoneisiin, mutta on paljon helpompaa toimittaa saman lämpötilan ilma kaikissa huoneissa.

Tässä tapauksessa kokonaislämpötila t_R ota se, joka osoittautui pienimmäksi. Sitten syötetyn ilman määrä lasketaan kaavalla, joka määrittelee E: n_ot.

Seuraavaksi määrittelemme kaavan tulevan ilman tilavuuden V laskemiseksi_ot sen lämmityslämpötilassa t_R:

V_ot = E_ot/ s_R

Vastaus on kirjoitettu metreinä³/ h

Sisäilmanvaihto V_p eroaa V: n arvosta_ot, koska se on tarpeen määrittää sisäisen lämpötilan t perusteella_v:

V_ot = E_ot/ s_v

Kaavassa V: n määrittämiseksi_p ja v_ot ilman tiheysmittarit s_R ja s_v (kg / m³) lasketaan ottaen huomioon lämmitetyn ilman lämpötila t_R ja huoneenlämpötila t_v.

Ilmoitettu huonelämpötila t_R on oltava korkeampi kuin t_v. Tämä vähentää syötetyn ilman määrää ja vähentää luonnollisen ilmanliikkeellä liikkuvien järjestelmien kanavien mittoja tai vähentää sähkönkulutusta, jos lämmitetyn ilmamassan kiertämiseen käytetään mekaanista motivaatiota.

Perinteisesti huoneeseen saapuvan ilman enimmäislämpötilan, kun sitä syötetään 3,5 m: n merkinnän yläpuolella, tulisi olla 70 ° С. Jos ilmaa syötetään alle 3,5 m: n korkeudessa, sen lämpötila on yleensä yhtä suuri kuin 45 ° C.

2,5 m korkeissa asuintaloissa sallittu lämpötilaraja on 60 ° C. Kun lämpötila asetetaan korkeammaksi, ilmapiiri menettää ominaisuutensa eikä sovellu hengittämiseen.

Jos ilmalämpöverhot sijaitsevat ulkoisissa porteissa ja ulospäin suuntautuvissa aukkoissa, tulevan ilman lämpötila sallitaan 70 ° C, ulkoovissa sijaitsevien verhojen lämpötilaan 50 ° C saakka.

Syöttölämpötilaan vaikuttavat ilmansyöttömenetelmät, suihkun suunta (pystysuoraan, rintaa pitkin, vaakasuora jne.). Jos ihmiset ovat jatkuvasti huoneessa, tuloilman lämpötila tulee laskea 25 ° C: seen.

Alustavien laskelmien suorittamisen jälkeen on mahdollista määrittää tarvittava lämmönkulutus ilman lämmitykseen.

RSVO: n lämpökustannukset Q₁ lasketaan lausekkeella:

Q₁ = E_ot × (t_R - t_v) × c

PSVO: n laskelmiin Q₂ tuotettu kaavalla:

Q₂ = E_aukko × (t_R - t_v) × c

Lämmönkulutus Q₃ HRW: lle löytyy yhtälöstä:

Q₃ = [E_ot × (t_R - t_v) + E_aukko × (t_R - t_v)] × c

Kaikissa kolmessa lausekkeessa:

• E_ot ja E_aukko - ilmankulutus kg / s lämmitykseen (E_ot) ja ilmanvaihto (E_aukko);
• T_n - ulkolämpötila ° C: ssa.

Muuttujien muut ominaisuudet ovat samat.

CHRSVO: ssa kierrätetyn ilman määrä määritetään kaavalla:

E_rec = E_ot - E_aukko

Muuttuva e_ot ilmaisee lämpötilaan t lämmitetyn sekoitetun ilman määrän_R.

PSVO: lla on erityisluonne, jolla on luonnollinen motivaatio - liikkuvan ilman määrä vaihtelee ulkolämpötilan mukaan. Jos ulkolämpötila laskee, järjestelmän paine nousee. Tämä johtaa taloon tulevan ilman lisääntymiseen. Jos lämpötila nousee, tapahtuu päinvastainen prosessi.

Myös ilmastointijärjestelmässä, toisin kuin ilmanvaihtojärjestelmissä, ilma liikkuu alhaisemmalla ja muuttuvalla tiheydellä ilmakanavia ympäröivän ilman tiheyteen verrattuna.

Tämän ilmiön takia tapahtuu seuraavia prosesseja:

1. Generaattorista lähtöisin ilmakanavien läpi kulkeva ilma jäähtyy huomattavasti liikkumisen aikana
2. Luonnollisen liikkeen aikana huoneeseen tulevan ilman määrä muuttuu lämmityskauden aikana.

Edellä mainittuja prosesseja ei oteta huomioon, jos ilmastointijärjestelmässä käytetään puhaltimia ilmankiertoon, ja sen pituus ja korkeus ovat myös rajoitetut.

Jos järjestelmässä on monia haarauksia, melko pitkä ja rakennus on suuri ja korkea, silloin on tarpeen vähentää kanavien ilman jäähdytysprosessia, vähentää luonnollisen kiertopaineen vaikutuksesta tulevan ilman uudelleen jakautumista.

Laskettaessa laajennetun ja haarautuneen ilmanlämmitysjärjestelmän tarvittavaa tehoa, on tarpeen ottaa huomioon paitsi ilmamassan luonnollisen jäähdytysprosessin kulku kanavan läpi liikkumisen lisäksi myös ilmamassan luonnollisen paineen vaikutuksen kanavan läpi kulkeessa.

Ilman jäähdytysprosessin ohjaamiseksi suorita kanavien lämpölaskenta. Tätä varten on tarpeen määrittää alkuperäinen ilman lämpötila ja määritellä sen virtausnopeus kaavojen avulla.

Lämpövuon Q laskemiseksi_OHL käytä kanavaa, jonka pituus on yhtä suuri kuin l, käytä kaavaa:

Q_OHL = q₁ × l

Lausekkeessa q₁ tarkoittaa kanavan seinämien läpi kulkevaa 1 m pitkää lämpövirtausta. Parametri lasketaan lausekkeella:

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

Yhtälössä D₁ - lämmönsiirtonkestävyys kuumennetusta ilmasta, jonka keskilämpötila on t_sr poikki neliön S₁ Kanavan seinät 1 m pitkä sisätiloissa lämpötilassa t_v.

Lämpötilan yhtälö näyttää tältä:

q₁l = E_ot × c × (t_nach - t_R)

Kaavassa:

• E_ot - huoneen lämmittämiseen tarvittava ilman määrä, kg / h;
• c on ilman ominaislämpö, ​​kJ / (kg ° C);
• T_NAC - ilman lämpötila kanavan alussa, ° C;
• T_R - huoneeseen päästetyn ilman lämpötila, ° С.

Lämpötilatasa-arvon avulla voit asettaa kanavan ilman alkuperäisen lämpötilan määrätyssä lopullisessa lämpötilassa ja päinvastoin selvittää lopullinen lämpötila annetussa alkuperäisessä lämpötilassa sekä määrittää ilmavirta.

Lämpötila t_nach löytyy myös kaavasta:

T_nach = t_v + ((Q + (1 - η) × Q_OHL)) × (t_R - t_v)

Tässä η on osa Q: ta_OHLhuoneeseen pääsy laskelmissa on nolla. Jäljelle jäävien muuttujien ominaisuudet on nimetty edellä.

Puhdistettu kuuma ilmavirtakaava näyttää tältä:

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

Kaikki lausekkeen kirjaimelliset arvot on määritelty yllä. Siirrymme seuraavaan esimerkkiin tietyn talon ilman lämmityksen laskemisesta.

Esimerkki kodin lämpöhäviön laskemisesta

Tarkoitettu talo sijaitsee Kostroman kaupungissa, jossa lämpötila ikkunan ulkopuolella kylminä viiden päivän päivänä saavuttaa -31 astetta, maaperän lämpötila - +5 ° С. Haluttu huonelämpötila - +22 ° С.

Tarkastellaan taloa, jolla on seuraavat mitat:

• leveys - 6,78 m;
• pituus - 8,04 m;
• korkeus - 2,8 m.

Arvoja käytetään laskemaan suljinelementtien pinta-ala.

Laskelmien tekemiseksi on sopivin piirtää talosuunnitelma paperille ja ilmoittaa siitä rakennuksen leveys, pituus, korkeus, ikkunoiden ja ovien sijainti, niiden mitat

Rakennuksen seinät koostuvat:

• hiilihapotettu betoni, jonka paksuus B = 0,21 m, lämmönjohtavuuskerroin k = 2,87;
• polyfoam B = 0,05 m, k = 1,678;
• päin oleva tiili B = 0,09 m, k = 2,26.

K: ta määritettäessä on käytettävä taulukoista saatavia tietoja tai parempia teknisen passin tietoja, koska eri valmistajien materiaalien koostumus voi vaihdella, ja siksi niillä on erilaiset ominaisuudet.

Teräsbetonilla on suurin lämmönjohtavuus, mineraalivillalevyillä on alhaisin, joten niitä käytetään tehokkaimmin lämpimien talojen rakentamisessa

Talon lattia koostuu seuraavista kerroksista:

• hiekka, B = 0,10 m, k = 0,58;
• murskattu kivi, B = 0,10 m, k = 0,13;
• betoni, B = 0,20 m, k = 1,1;
• ekovillaeriste, B = 0,20 m, k = 0,043;
• vahvistettu tasoite, B = 0,30 m k = 0,93.

Yllä olevassa talon suunnitelmassa lattialla on sama rakenne koko alueella, ei kellaria.

Katto koostuu:

• mineraalivilla, B = 0,10 m, k = 0,05;
• Kipsilevy, B = 0,025 m, k = 0,21;
• männynsuojat, B = 0,05 m, k = 0,35.

Katolla ei ole pääsyä ullakolle.

Talossa on vain 8 ikkunaa, ne kaikki ovat kaksikammioiset K-lasi, argon, osoitin D = 0,6. Kuuden ikkunan mitat ovat 1,2 × 1,5 m, yhden - 1,2 × 2 m, yhden - 0,3 × 0,5 m. Ovien mitat ovat 1 × 2,2 m, ilmaisimen D passi mukaan on 0,36.

Seinän lämpöhäviön laskeminen

Laskemme lämpöhäviöt jokaiselle seinälle erikseen.

Etsi ensin pohjoisen muurin alue:

S_SEV = 8.04 × 2.8 = 22.51

Seinällä ei ole oviaukkoja ja ikkuna-aukkoja, joten käytämme tätä arvoa S.

Jotta voidaan laskea OK: n lämpökustannukset, jotka on suunnattu yhteen pääpisteistä, on otettava huomioon tarkennuskertoimet

Seinän koostumuksen perusteella löydämme sen kokonaislämpövastuksen:

D_s.sten = D_gb + D_pn + D_kr

D: n löytämiseksi käytämme kaavaa:

D = B / k

Sen jälkeen korvaamalla alkuperäiset arvot, saadaan:

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

Laskelmissa käytämme kaavaa:

Q_st = S × (t_v - t_n) × D × l

Koska pohjamuurin kerroin l on 1,1, saadaan:

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

Eteläseinässä on yksi ikkuna, jonka pinta-ala on:

S_ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

Siksi laskelmissa S-eteläseinästä on välttämätöntä vähentää S-ikkunat, jotta saadaan tarkimmat tulokset.

S_yuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

Parametri l eteläsuunnalle on 1. Sitten:

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

Itä- ja länsiseinien tarkennuskerroin on l = 1,05, joten riittää, kun lasketaan OK-alueen pinta-ala ottamatta huomioon S-ikkunoita ja -ovia.

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

sitten:

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

Viime kädessä seinien kokonais Q on yhtä suuri kuin kaikkien seinien Q summa, toisin sanoen:

Q_sten = 184 + 166 + 176 = 526

Lämpöä seinien läpi lähtee yhteensä 526 wattia.

Lämpöhäviöt ikkunoiden ja ovien läpi

Talon suunnitelma osoittaa, että ovet ja 7 ikkunaa osoittavat itään ja länteen, siksi parametri l = 1.05. Edellä olevat laskelmat huomioon ottaen seitsemän ikkunan kokonaispinta-ala on yhtä suuri kuin:

S_okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

Niille Q lasketaan seuraavasti: ottaen huomioon, että D = 0,6:

Q_OK4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

Laskemme eteläisen ikkunan Q (l = 1).

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

Ovien osalta D = 0,36 ja S = 2,2, l = 1,05, sitten:

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

Tiivistämme tuloksena syntyvät lämpöhäviöt ja saadaan:

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

Seuraavaksi määrittelemme Q katolle ja lattialle.

Katon ja lattian lämpöhäviöiden laskeminen

Kattoon ja lattiaan l = 1. Laske heidän pinta-ala.

S_pol = S_pannu = 6.78 × 8.04 = 54.51

Kerroksen kerroksen perusteella määrittelemme kokonais D.

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

Sitten lattian lämpöhäviöt, ottaen huomioon tosiasia, että maan lämpötila on +5, on yhtä suuri kuin:

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

Laske D-enimmäismäärä:

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

Silloin katto Q on yhtä suuri kuin:

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

Kokonainen lämpöhäviö OK: n kautta on yhtä suuri kuin:

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

Talon lämpöhäviö on yhteensä 13054 W tai melkein 13 kW.

Ilmanvaihdon lämpöhäviöiden laskeminen

Huoneessa on ilmanvaihto erityisellä ilmanvaihdolla 3 m³/ h, sisäänkäynti on varustettu ilma-lämpökatosella, joten laskelmiin riittää kaavan käyttäminen:

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

Laskemme huoneen ilman tiheyden tietyssä lämpötilassa +22 astetta:

p_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parametri L_n yhtä suuri kuin kerroksen ominaiskulutuksen tuote, toisin sanoen:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

Ilman c lämpökapasiteetti on 1,005 kJ / (kg × ° C).

Kaikkien tietojen perusteella löydämme ilmanvaihdon Q:

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

Ilmanvaihdon kokonaiskustannukset ovat 3000 wattia tai 3 kW.

Kotitalouksien lämpö

Kotitalouksien tulot lasketaan kaavalla.

Q_T = 10 x S_pol

Eli korvaamalla tunnetut arvot saamme:

Q_T = 54.51 × 10 = 545

Yhteenvetona voidaan todeta, että kokonaislämpöhäviö Q kotona on yhtä suuri kuin:

Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509

Otamme toiminta-arvoksi Q = 16000 W tai 16 kW.

Esimerkkejä CBO: n laskelmista

Anna syötetyn ilman lämpötila (t_R) - 55 ° С, haluttu huoneenlämpötila (t_v) - 22 ° C, lämpöhäviö kotona (Q) - 16 000 wattia.

Ilman määrän määrittäminen RSVO: lle

Syötetyn ilman massa lämpötilassa t_R käytetään kaavaa:

E_ot = Q / (c × (t_R - t_v)) 

Korvaamalla parametriarvot kaavassa saamme:

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

Syötetyn ilman tilavuusmäärä lasketaan kaavalla:

V_ot = E_ot / s_R,

missä:

p_R = 353 / (273 + t_R)

Ensin lasketaan tiheys p:

p_R = 353/(273 + 55) = 1.07

sitten:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Huoneen ilmanvaihto määritetään kaavalla:

Vp = E_ot / s_v

Määritä huoneen ilman tiheys:

p_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Korvaamalla arvot kaavassa saamme:

V_p = 483/1.19 = 405

Ilmanvaihto huoneessa on siis 405 m³ tunnissa, ja syötetyn ilman määrän tulisi olla yhtä suuri kuin 451 m³ tunnissa.

Ilmamäärän laskeminen HWAC: lle

Laskeaksesi HWRS-ilmamäärän otamme edellisestä esimerkistä saadut tiedot samoin kuin t_R = 55 ° C, t_v = 22 ° C; Q = 16000 wattia. Tuuletusta varten tarvittava ilman määrä, E_aukko= 110 m³/ h Arvioitu ulkolämpötila t_n= -31 ° C.

HFRS: n laskemiseksi käytämme kaavaa:

Q₃ = [E_ot × (t_R - t_v) + E_aukko × s_v × (t_R - t_v)] × c

Korvaavat arvot, saamme:

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

Kierrätetyn ilman tilavuus on 405-110 = 296 m³ mukaan lukien lisälämmönkulutus on yhtä suuri kuin 27000-16000 = 11000 wattia.

Alkuilman lämpötilan määrittäminen

Mekaanisen kanavan vastus on D = 0,27 ja se otetaan sen teknisistä ominaisuuksista. Lämmitetyn huoneen ulkopuolella olevan kanavan pituus on l = 15 m. On määritetty, että Q = 16 kW, sisäilman lämpötila on 22 astetta ja huoneen lämmittämiseen vaadittava lämpötila on 55 astetta.

Määritä E_ot yllä olevien kaavojen mukaisesti. Saamme:

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

Lämpövirta q₁ tulee olemaan:

q₁ = (55 – 22)/0.27 = 122

Alkulämpötila, jonka poikkeama on η = 0, on:

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

Määritä keskilämpötila:

T_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

sitten:

Q_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Saatujen tietojen perusteella:

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

Tästä seuraa, että ilman liikkuessa menetetään 4 astetta lämpöä. Lämpöhäviön vähentämiseksi on tarpeen eristää putket. Suosittelemme myös tutustumista toiseen artikkeliimme, joka kuvaa yksityiskohtaisesti järjestelyprosessia. ilman lämmitysjärjestelmät.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Tiedottava video CB: n laskelmista Ecxel-ohjelmalla:

NWO: n laskelmien luottaminen on ammattilaisille välttämätöntä, koska vain asiantuntijoilla on kokemusta, asiaankuuluvaa tietoa, joka ottaa huomioon kaikki laskelmissa olevat vivahteet.

Onko sinulla kysyttävää, löydy epätarkkuuksia yllä olevista laskelmista tai haluatko täydentää materiaalia arvokkaalla tiedolla? Jätä kommenttisi alla olevaan kohtaan.