Proračun grijanja zraka: osnovni principi + primjer izračuna

Ugradnja sustava grijanja nije moguća bez preliminarnih izračuna. Dobivene informacije trebaju biti što je moguće točnije, pa izračunavanje zagrijavanja zraka obavljaju stručnjaci pomoću specijaliziranih programa, uzimajući u obzir nijanse dizajna.

Sustav grijanja zraka (u daljnjem tekstu - NWO) moguće je samostalno izračunati, imajući osnovna znanja iz matematike i fizike.

U ovom ćemo vam članku reći kako izračunati razinu gubitka topline kod kuće i toplinsku obradu vode. Kako bi sve bilo što jasnije, dat će se konkretni primjeri izračuna.

Proračun gubitka topline kod kuće

Za odabir CBO-a potrebno je odrediti količinu zraka za sustav, početnu temperaturu zraka u kanalu za optimalno zagrijavanje prostorije. Da biste saznali ove informacije, morate izračunati gubitak topline kod kuće, a osnovne izračune započeti kasnije.

Svaka zgrada za vrijeme hladnog vremena gubi toplinsku energiju. Njegov maksimalni broj napušta prostoriju kroz zidove, krov, prozore, vrata i druge elemente ogradnje (u daljnjem tekstu - OK), okrenut prema jednoj strani prema ulici.

Da biste osigurali određenu temperaturu u kući, morate izračunati toplinsku snagu, koja je u mogućnosti nadoknaditi troškove topline i održavati u kući željena temperatura.

Postoji zabluda da su gubici topline jednaki za svaki dom. Neki izvori tvrde da je 10 kW dovoljno za zagrijavanje male kuće bilo koje konfiguracije, drugi su ograničeni na 7-8 kW po kvadratu. metar.

Prema pojednostavljenoj shemi izračuna svakih 10 m² eksploatirano područje u sjevernim regijama i srednjopojasnim područjima trebalo bi osigurati opskrbu toplinskom energijom od 1 kW. Ova brojka, pojedinačna za svaku zgradu, množi se s faktorom 1,15, stvarajući pričuvu toplinske energije u slučaju neočekivanih gubitaka.

Međutim, takve su procjene prilično grube, osim toga, ne uzimaju u obzir kvalitetu, značajke materijala koji se koriste u izgradnji kuće, klimatske uvjete i druge čimbenike koji utječu na troškove topline.

Količina otpadne topline ovisi o površini ogradnog elementa, toplinskoj vodljivosti svakog od njegovih slojeva. Najveća količina toplinske energije napušta prostoriju kroz zidove, pod, krov, prozore

Ako se za izgradnju kuće koristila moderna gradnja materijali za toplinsku provodljivost koji su mali, tada će toplinski gubici konstrukcije biti manji, što znači da će toplinskoj snazi ​​trebati manje.

Ako uzmete toplinsku opremu koja proizvodi više snage nego što je potrebno, pojavit će se višak topline, koji se obično nadoknađuje ventilacijom. U tom se slučaju pojavljuju dodatni financijski troškovi.

Ako se za CBO odabere oprema male snage, tada će se osjetiti manjak topline u sobi, jer uređaj neće moći proizvesti potrebnu količinu energije, što će zahtijevati kupnju dodatnih grijaćih jedinica.

Upotreba poliuretanske pjene, stakloplastike i druge moderne izolacije omogućuje vam postizanje maksimalne toplinske izolacije prostorije

Toplinski troškovi zgrade ovise o:

• struktura elemenata za zatvaranje (zidovi, stropovi itd.), njihova debljina;
• grijana površina površine;
• orijentacija u odnosu na kardinalne točke;
• minimalna temperatura izvan prozora u regiji ili gradu tokom 5 zimskih dana;
• trajanje sezone grijanja;
• procesi infiltracije, ventilacije;
• opskrba toplinom u kući;
• potrošnja topline za kućne potrebe.

Nemoguće je pravilno izračunati gubitak topline bez uzimajući u obzir infiltraciju i ventilaciju, što značajno utječe na kvantitativne komponente. Infiltracija je prirodni proces kretanja zračnih masa koji se događa tijekom kretanja ljudi u sobi, otvaranja prozora za ventilaciju i drugih kućnih procesa.

Ventilacija je posebno instalirani sustav kroz koji se dovodi zrak, a zrak može ući u prostoriju s nižom temperaturom.

9 puta više topline se izbacuje kroz ventilaciju nego tijekom prirodne infiltracije

Toplina ulazi u sobu ne samo kroz sustav grijanja, već i kroz uređaje za grijanje, žarulje sa žarnom niti i ljude. Također je važno uzeti u obzir potrošnju topline za grijanje hladnih predmeta dovedenih s ulice, odjeće.

Prije odabira opreme za vodeno hlađenje, dizajn sustava grijanja Važno je izračunati gubitak topline kod kuće s velikom točnošću. To se može učiniti pomoću besplatnog programa Valtec. Kako se ne bi udubio u zamršenosti aplikacije, možete koristiti matematičke formule koje daju visoku točnost izračuna.

Za izračunavanje ukupnog gubitka topline Q kuće, potrebno je izračunati potrošnju topline ovojnice Q zgrade_org.k, potrošnja energije za ventilaciju i infiltraciju Q_v, uzeti u obzir troškove domaćinstva Q_t, Gubici se mjere i bilježe u vatima.

Za proračun ukupne potrošnje topline Q upotrijebite formulu:

Q = Q_org.k + Q_v - P_t

Dalje, razmotrimo formule za određivanje troškova topline:

P_org.k , Q_v, Q_t.

Određivanje gubitaka topline građevnih ovojnica

Kroz ogradne elemente kuće (zidovi, vrata, prozori, strop i pod) oslobađa se najveća količina topline. Za određivanje Q_org.k potrebno je zasebno izračunati gubitak topline koji nosi svaki strukturni element.

To je Q_org.k izračunato formulom:

P_org.k = Q_pol + Q_st + Q_okn + Q_PT + Q_dv

Za određivanje Q svakog elementa kuće potrebno je saznati njegovu strukturu i koeficijent toplinske vodljivosti ili koeficijent toplinskog otpora, koji su naznačeni u putovnici materijala.

Za proračun potrošnje topline uzimaju se u obzir slojevi koji utječu na toplinsku izolaciju. Na primjer, izolacija, zidanje, oblaganje itd.

Proračun gubitka topline događa se za svaki homogeni sloj ogradnog elementa. Na primjer, ako se zid sastoji od dva različita sloja (izolacija i zidanje od opeke), izračun se vrši odvojeno za izolaciju i zidanje od opeke.

Izračunajte potrošnju topline sloja, uzimajući u obzir željenu temperaturu u sobi izrazom:

P_st = S × (t_v - t_n) × B × l / k

Varijable imaju sljedeća značenja u izrazu:

• S - površina sloja, m²;
• t_v - željena temperatura u kući, ° C; za kutne sobe temperatura se uzima za 2 stupnja više;
• t_n - prosječna temperatura najhladnijih 5 dana u regiji, ° S;
• k je koeficijent toplinske vodljivosti materijala;
• B je debljina svakog sloja ogradnog elementa, m;
• l - tabelarni parametar, uzima u obzir značajke potrošnje topline za OK koji se nalaze u različitim dijelovima svijeta.

Ako su prozori ili vrata ugrađeni u zid za proračun, tada je pri izračunavanju Q od ukupne površine OK potrebno oduzeti površinu prozora ili vrata jer će njihova potrošnja topline biti različita.

U tehničkoj putovnici koeficijent prolaza topline D ponekad je naveden na prozorima ili vratima, zbog čega je moguće pojednostaviti izračune

Koeficijent toplinskog otpora izračunava se formulom:

D = B / k

Formula gubitka topline za jedan sloj može se predstaviti kao:

P_st = S × (t_v - t_n) × D × l

U praksi, za izračunavanje Q poda, zidova ili stropova, koeficijenti D svakog sloja OK odvojeno se izračunavaju, zbrajaju i zamjenjuju u opću formulu koja pojednostavljuje postupak izračuna.

Računovodstvo troškova infiltracije i ventilacije

Zrak s niskim temperaturama može ući u sobu iz ventilacijskog sustava, što značajno utječe na gubitak topline. Opća formula ovog procesa je sljedeća:

P_v = 0,28 × L_n × p_v × c × (t_v - t_n)

U izrazu abecedni znakovi imaju značenje:

• L_n - protok usisnog zraka, m³/ h;
• p_v - gustoća zraka u prostoriji pri određenoj temperaturi, kg / m³;
• t_v - temperatura u kući, ° S;
• t_n - prosječna temperatura najhladnijih 5 dana u regiji, ° S;
• c je toplinski kapacitet zraka, kJ / (kg * ° C).

Parametar L_n preuzeto iz tehničkih karakteristika ventilacijskog sustava. U većini slučajeva dovodni zrak ima specifičan protok od 3 m³/ h, na temelju čega L_n izračunato formulom:

L_n = 3 × S_pol

U formuli S_pol - površina poda, m².

Gustoća zraka u zatvorenomp_v definirano izrazom:

p_v = 353/273 + t_v

Ovdje t_v - postavljena temperatura u kući, izmjerena u ° C

Kapacitet topline c je konstantna fizička količina i jednak je 1.005 kJ / (kg × ° C).

S prirodnom ventilacijom hladan zrak ulazi kroz prozore, vrata, istiskujući toplinu kroz dimnjak

Neorganizirano prozračivanje ili infiltracija određuje se formulom:

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

U jednadžbi:

• G_h - protok zraka kroz svaku ogradu je tabelarna vrijednost, kg / h;
• k_t - koeficijent utjecaja toplinskog protoka zraka uzet iz tablice;
• t_v , t_n - podesite temperaturu u zatvorenom i na otvorenom, ° C

Kada se vrata otvore, dolazi do najznačajnijeg gubitka topline, pa ako su ulaz opremljeni zračnim zavjesama, također ih treba uzeti u obzir.

Toplinska zavjesa je izduženi grijač ventilatora, koji stvara snažan protok unutar prozora ili vrata. Smanjuje ili gotovo eliminira gubitak topline i zraka s ulice, čak i ako su vrata ili prozor otvoreni

Za proračun gubitka topline vrata koristi se formula:

P_ot.d = Q_dv × j × H

U izrazu:

• P_dv - izračunati gubitak topline vanjskih vrata;
• H - visina zgrade, m;
• j je koeficijent tablice, ovisno o vrsti vrata i njihovom smještaju.

Ako kuća ima organiziranu ventilaciju ili infiltraciju, tada se izračunavaju prema prvoj formuli.

Površina građevnih elemenata koji obuhvataju može biti raznolika - na njoj mogu biti praznine ili curenja kroz koje prolazi zrak. Ti se gubici topline smatraju zanemarljivim, ali mogu se utvrditi. To se može učiniti isključivo softverskim metodama, jer je nemoguće izračunati neke funkcije bez upotrebe aplikacija.

Najtačniju sliku stvarnih gubitaka topline daje ispitivanje termičkim snimanjem kod kuće. Ova dijagnostička metoda omogućava prepoznavanje skrivenih pogrešaka u gradnji, praznina u toplinskoj izolaciji, curenja u vodoopskrbnom sustavu, smanjujući toplinske performanse zgrade i druge nedostatke

Toplina u domaćinstvu

Kroz električne uređaje, ljudsko tijelo, svjetiljke, dodatna toplina ulazi u sobu, što se također uzima u obzir pri izračunavanju toplinskih gubitaka.

Eksperimentalno je utvrđeno da takvi primici ne mogu premašiti oznaku od 10 W na 1 m², Stoga formula za proračun može izgledati ovako:

P_t = 10 × S_pol

U izrazu S_pol - površina poda, m².

Glavna metodologija izračuna NWO-a

Glavno načelo rada bilo kojeg NWO-a je prijenos toplinske energije kroz zrak hlađenjem rashladne tekućine. Glavni su mu elementi generator topline i toplinska cijev.

Zrak se dovodi u prostoriju već zagrijanu na temperaturu t_rza održavanje željene temperature t_v, Stoga bi količina akumulirane energije trebala biti jednaka ukupnim gubicima topline zgrade, to jest Q. Postoji jednakost:

Q = E_ot × c × (t_v - t_n)

U formuli E - brzina protoka zagrijanog zraka kg / s za zagrijavanje prostorije. Iz jednakosti možemo izraziti E_ot:

E_ot = Q / (c × (t_v - t_n))

Podsjetimo da je toplinski kapacitet zraka c = 1005 J / (kg × K).

Formula određuje samo količinu isporučenog zraka, koja se koristi samo za grijanje u sustavima recirkulacije (dalje - RSVO).

U sustavima opskrbe i recirkulacije dio zraka se uzima s ulice, a drugi dio - iz sobe. Oba su dijela pomiješana i nakon zagrijavanja na potrebnu temperaturu dostavljaju se u prostoriju

Ako se CBO koristi kao ventilacija, količina isporučenog zraka izračunava se na sljedeći način:

• Ako količina zraka za grijanje premašuje količinu zraka za ventilaciju ili joj je jednaka, tada se uzima u obzir količina zraka za grijanje, a sustav se odabire kao izravno strujanje (dalje - PSVO) ili s djelomičnom recirkulacijom (u daljnjem tekstu - HRWS).
• Ako je količina zraka za grijanje manja od količine zraka potrebne za ventilaciju, tada se uzima u obzir samo količina zraka koja je potrebna za ventilaciju, uvodi se HVAC (ponekad - HVAC), a temperatura dovedenog zraka izračunava se prema formuli: t_r = t_v + Q / c × E_oduška.

U slučaju prekoračenja za t_r dopušteni parametri, treba povećati količinu zraka unesenog ventilacijom.

Ako u sobi postoje izvori stalne topline, tada se temperatura isporučenog zraka smanjuje.

Uključeni električni uređaji proizvode oko 1% topline u sobi. Ako će jedan ili više uređaja raditi kontinuirano, njihova toplotna snaga mora se uzeti u obzir u proračunima

Za jednokrevetnu sobu indikator t_r mogu biti različiti. Tehnički je moguće ostvariti ideju opskrbe različitim temperaturama u pojedine prostorije, ali mnogo je lakše dovoditi zrak iste temperature u sve prostorije.

U ovom slučaju, ukupna temperatura t_r uzmi onu koja se ispostavila kao najmanju. Potom se količina isporučenog zraka izračunava formulom koja definira E_ot.

Dalje određujemo formulu za izračunavanje volumena dolaznog zraka V_ot pri njegovoj temperaturi zagrijavanja t_r:

V_ot = E_ot/ str_r

Odgovor je napisan u m³/ h

Međutim, unutarnja izmjena zraka V_p razlikovat će se od vrijednosti V_ot, budući da ga je potrebno odrediti na temelju unutarnje temperature t_v:

V_ot = E_ot/ str_v

U formuli za određivanje V_p i v_ot pokazatelji gustoće zraka str_r i str_v (kg / m)³) izračunavaju se uzimajući u obzir temperaturu zagrijanog zraka t_r i sobne temperature t_v.

Navedena sobna temperatura t_r mora biti veći od t_v, To će smanjiti količinu isporučenog zraka i smanjit će dimenzije kanala sustava s prirodnim kretanjem zraka ili smanjiti potrošnju električne energije ako se za cirkulaciju grijane zračne mase koristi mehanička motivacija.

Tradicionalno, maksimalna temperatura zraka koji ulazi u prostoriju kad se dovodi na visinu koja prelazi oznaku 3,5 m trebala bi biti 70 ° S. Ako se dovodi zrak na visini manjoj od 3,5 m, tada se njegova temperatura obično izjednačava sa 45 ° C.

Za stambene prostore visoke 2,5 m, dopuštena temperaturna granica je 60 ° C. Kad se temperatura postavi viša, atmosfera gubi svojstva i nije pogodna za udisanje.

Ako su zračno-toplinske zavjese smještene na vanjskim vratima i otvorima okrenutim prema van, tada je dopuštena temperatura dolaznog zraka 70 ° C, za zavjese na vanjskim vratima do 50 ° C.

Na isporučenu temperaturu utječu metode dovoda zraka, smjer mlaza (okomito, duž nagiba, vodoravno itd.). Ako su ljudi neprestano u sobi, onda treba temperaturu isporučenog zraka smanjiti na 25 ° C.

Nakon provođenja preliminarnih izračuna moguće je utvrditi potrebnu potrošnju topline za zagrijavanje zraka.

Za RSVO troškovi topline Q₁ izračunato izrazom:

P₁ = E_ot × (t_r - t_v) × c

Za PSVO izračun Q₂ proizvedeno formulom:

P₂ = E_oduška × (t_r - t_v) × c

Potrošnja topline Q₃ za HRW nalazimo jednadžbom:

P₃ = [E_ot × (t_r - t_v) + E_oduška × (t_r - t_v)] × c

U sva tri izraza:

• E_ot i E_oduška - potrošnja zraka u kg / s za zagrijavanje (E_ot) i ventilacija (E_oduška);
• t_n - vanjska temperatura u ° C

Preostale karakteristike varijabli su iste.

U CHRSVO se količina recirkuliranog zraka određuje formulom:

E_rec = E_ot - E_oduška

Promjenjiva e_ot izražava količinu miješanog zraka zagrijanog do temperature t_r.

U PSVO-u postoji posebnost s prirodnom motivacijom - količina zraka u pokretu varira ovisno o vanjskoj temperaturi. Ako padne vanjska temperatura, tlak u sustavu raste. To dovodi do povećanja zraka koji ulazi u kuću. Ako temperatura raste, dolazi do obrnutog procesa.

U klimatizacijskom sustavu, za razliku od ventilacijskih sustava, zrak se kreće s nižom i promjenjivom gustoćom u usporedbi s gustoćom zraka koji okružuje zračne kanale.

Zbog ovog fenomena događaju se sljedeći procesi:

1. Dolazeći iz generatora, zrak koji prolazi kroz kanale za zrak osjetno se hladi tijekom kretanja
2. Tijekom prirodnog kretanja, količina zraka koja ulazi u sobu mijenja se tijekom sezone grijanja.

Gornji procesi se ne uzimaju u obzir ako se ventilatori koriste u klimatizacijskom sustavu za cirkulaciju zraka, a također ima ograničenu duljinu i visinu.

Ako sustav ima mnogo grana, prilično dugo, a zgrada je velika i visoka, tada je potrebno smanjiti proces hlađenja zraka u kanalima, kako bi se smanjila preraspodjela zraka koji dolazi pod utjecajem prirodnog tlaka cirkulacije.

Pri izračunavanju potrebne snage proširenih i razgranatih sustava grijanja zraka potrebno je uzeti u obzir ne samo prirodni proces hlađenja zračne mase tijekom kretanja kroz kanal, već i učinak prirodnog tlaka zračne mase pri prolasku kroz kanal

Da biste kontrolirali proces hlađenja zraka, izvršite toplinski proračun kanala. Da biste to učinili, potrebno je uspostaviti početnu temperaturu zraka i odrediti njegov protok pomoću formula.

Za proračun toplinskog toka Q_OHL kroz zidove kanala, čija je duljina jednaka l, koristite formulu:

P_OHL = q₁ × l

U izrazu, q₁ označava toplinski tok koji prolazi kroz stijenke kanala duljine 1 m. Parametar se izračunava izrazom:

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

U jednadžbi D₁ - otpor prijenosa topline iz zagrijanog zraka sa prosječnom temperaturom t_sr preko kvadrata S₁ stijenke kanala dužine 1 m u zatvorenom prostoru pri temperaturi t_v.

Jednadžba ravnoteže topline izgleda ovako:

q₁l = E_ot × c × (t_nach - t_r)

U formuli:

• E_ot - količina zraka potrebna za grijanje prostorije, kg / h;
• c je specifična toplina zraka, kJ / (kg ° C);
• t_NAC - temperatura zraka na početku kanala, ° C;
• t_r - temperatura zraka ispuštenog u prostoriju, ° S

Jednadžba toplinske ravnoteže omogućuje vam postavljanje početne temperature zraka u kanalu na zadanu konačnu temperaturu i, obrnuto, saznajte krajnju temperaturu na zadanu početnu temperaturu, kao i odrediti protok zraka.

Temperatura t_nach može se naći i prema formuli:

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

Ovdje je η dio Q-a_OHLulazak u sobu u izračune uzima se jednako nuli. Karakteristike preostalih varijabli su gore navedene.

Rafinirana formula protoka vrućeg zraka izgledat će ovako:

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

Sve doslovne vrijednosti u izrazu su gore definirane. Prijeđimo na primjer izračuna grijanja zraka za određenu kuću.

Primjer izračuna gubitka topline kod kuće

Razmatrana kuća nalazi se u gradu Kostroma, gdje temperatura izvan prozora najhladnijeg petodnevnog dana doseže -31 stupanj, temperatura tla - +5 ° S. Željena sobna temperatura - +22 ° S.

Razmotrit ćemo kuću sljedećih dimenzija:

• širina - 6,78 m;
• duljina - 8,04 m;
• visina - 2,8 m.

Vrijednosti će se koristiti za izračun površine elemenata za ostavljanje.

Za izračun je najprikladnije nacrtati plan kuće na papiru, naznačujući na njemu širinu, duljinu, visinu zgrade, položaj prozora i vrata, njihove dimenzije

Zidovi zgrade sastoje se od:

• gaziranog betona debljine B = 0,21 m, koeficijenta toplinske vodljivosti k = 2,87;
• polifona B = 0,05 m, k = 1,667;
• okrenuta opekom B = 0,09 m, k = 2,26.

Pri određivanju k treba koristiti podatke iz tablica, ili još bolje, podatke iz tehničke putovnice, jer sastav materijala različitih proizvođača može se razlikovati, dakle, imati različite karakteristike.

Armirani beton ima najveću toplinsku vodljivost, ploče od mineralne vune imaju najnižu, pa se najefikasnije koriste u izgradnji toplih kuća

Pod kuće se sastoji od slijedećih slojeva:

• pijesak, B = 0,10 m, k = 0,58;
• drobljeni kamen, B = 0,10 m, k = 0,13;
• beton, B = 0,20 m, k = 1,1;
• izolacija od eko vune, B = 0,20 m, k = 0,043;
• ojačani estrih, B = 0,30 m k = 0,93.

U gornjem planu kuće, pod ima istu strukturu u cijelom području, nema podruma.

Strop se sastoji od:

• mineralna vuna, B = 0,10 m, k = 0,05;
• suhozid, B = 0,025 m, k = 0,21;
• borovi štitovi, B = 0,05 m, k = 0,35.

Strop nema pristup potkrovlju.

U kući je samo 8 prozora, svi su dvokomorni sa K-staklom, argonom, indikatorom D = 0,6. Šest prozora imaju dimenzije 1,2 × 1,5 m, jedan - 1,2 × 2 m, jedan - 0,3 × 0,5 m. Vrata imaju dimenzije 1 × 2,2 m, pokazatelj D prema putovnici je 0,36.

Proračun gubitka topline zida

Izračunat ćemo gubitak topline za svaki zid pojedinačno.

Prvo pronađite područje sjevernog zida:

S_SEV = 8.04 × 2.8 = 22.51

Na zidu nema otvora za vrata i prozore, pa ćemo upotrijebiti ovu vrijednost S.

Da bi se izračunali troškovi topline OK, orijentirani na jednu od kardinalnih točaka, potrebno je uzeti u obzir koeficijente preciznosti.

Na temelju sastava zida pronalazimo njegov ukupni toplinski otpor jednak:

D_s.sten = D_gb + D_pn + D_kr

Da bismo pronašli D, koristimo formulu:

D = B / k

Zatim, zamjenjujući početne vrijednosti, dobivamo:

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

Za izračun koristimo formulu:

P_st = S × (t_v - t_n) × D × l

S obzirom da je koeficijent l za sjeverni zid 1,1, dobivamo:

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

U južnom zidu nalazi se jedan prozor s površinom od:

S_ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

Stoga je u proračunima s južnog zida potrebno oduzeti S prozore kako bi se dobili što točniji rezultati.

S_yuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

Parametar l za smjer jug ​​je 1. Zatim:

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

Za istočni i zapadni zid koeficijent profinjenosti je l = 1,05, stoga je dovoljno izračunati površinu OK bez uvođenja S prozora i vrata.

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

zatim:

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

Konačno, ukupni Q zidova jednak je zbroju Q svih zidova, to jest:

P_Sten = 184 + 166 + 176 = 526

Ukupno, toplina prolazi kroz zidove u količini od 526 vata.

Gubitak topline kroz prozore i vrata

Nacrt kuće pokazuje da su vrata i 7 prozora okrenuti prema istoku i zapadu, dakle, parametar l = 1,05. Ukupna površina 7 prozora, uzimajući u obzir gore navedene proračune, jednaka je:

S_okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

Za njih će se Q, uzimajući u obzir da je D = 0,6, izračunati na sljedeći način:

P_ok4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

Izračunavamo Q južnog prozora (l = 1).

P_ok5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

Za vrata: D = 0,36, i S = 2,2, l = 1,05, tada:

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

Sažeto rezultiramo gubitkom topline i dobivamo:

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

Zatim definiramo Q za strop i pod.

Proračun toplinskih gubitaka stropa i poda

Za strop i pod l = 1. Izračunajte njihovu površinu.

S_pol = S_lonac = 6.78 × 8.04 = 54.51

S obzirom na sastav poda, odredite ukupni D.

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

Tada je toplinski gubitak poda, uzimajući u obzir činjenicu da je temperatura zemlje +5, jednak:

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

Izračunajte ukupni strop D:

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

Tada će Q stropa biti jednako:

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

Ukupni gubitak topline kroz OK bit će jednak:

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

Gubitak topline kuće bit će jednak 13054 W ili gotovo 13 kW.

Proračun toplinskih gubitaka ventilacije

U sobi se vrši ventilacija sa specifičnom izmjenom zraka od 3 m³/ h, ulaz je opremljen zračno-toplinskom nadstrešnicom, tako da je za proračune dovoljno koristiti formulu:

P_v = 0,28 × L_n × p_v × c × (t_v - t_n)

Izračunavamo gustoću zraka u sobi pri određenoj temperaturi od +22 stupnja:

p_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parametar L_n jednak proizvodu specifične potrošnje površine poda, to jest:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

Toplinski kapacitet zraka c je 1.005 kJ / (kg × ° C).

S obzirom na sve informacije, pronalazimo ventilaciju Q:

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

Ukupni troškovi topline za ventilaciju bit će 3000 vata ili 3 kW.

Domaća toplina

Prihodi kućanstava izračunavaju se prema formuli.

P_t = 10 × S_pol

To jest, zamjenom poznatih vrijednosti, dobivamo:

P_t = 54.51 × 10 = 545

Sumirajući, možemo vidjeti da će ukupni gubitak topline Q kod kuće biti jednak:

Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509

Kao radnu vrijednost uzimamo Q = 16000 W ili 16 kW.

Primjeri izračuna za CBO

Pustite temperaturu dovedenog zraka (t_r) - 55 ° C, željena sobna temperatura (t_v) - 22 ° C, gubitak topline kod kuće (Q) - 16.000 vata.

Određivanje količine zraka za RSVO

Za određivanje mase dovodnog zraka na temperaturi t_r upotrebljava se formula:

E_ot = Q / (c × (t_r - t_v)) 

Supstituirajući vrijednosti parametara u formuli, dobivamo:

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

Volumetrijska količina isporučenog zraka izračunava se formulom:

V_ot = E_ot / str_r,

gdje je:

p_r = 353 / (273 + t_r)

Prvo izračunavamo gustoću p:

p_r = 353/(273 + 55) = 1.07

zatim:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Izmjena zraka u sobi određena je formulom:

Vp = E_ot / str_v

Odredite gustoću zraka u sobi:

p_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Zamjenjujući vrijednosti u formuli, dobivamo:

V_p = 483/1.19 = 405

Dakle, izmjena zraka u sobi je 405 m³ na sat, a količina isporučenog zraka trebala bi biti jednaka 451 m³ za sat vremena.

Proračun količine zraka za HWAC

Za izračunavanje količine zraka za HWRS uzimamo podatke dobivene iz prethodnog primjera, kao i t_r = 55 ° C, t_v = 22 ° C; Q = 16000 vata. Količina zraka potrebna za ventilaciju, E_oduška= 110 m³/ h Procijenjena vanjska temperatura t_n= -31 ° C.

Za izračun HFRS koristimo formulu:

P₃ = [E_ot × (t_r - t_v) + E_oduška × p_v × (t_r - t_v)] × c

Zamjenom vrijednosti, dobivamo:

P₃ = [483 × (55 – 22) + 110 × 1.19 × (55 – 31)] × 1.005 = 27000

Volumen recirkuliranog zraka iznosit će 405-110 = 296 m³ uključujući dodatnu potrošnju topline jednaka je 27000-16000 = 11000 vata.

Određivanje početne temperature zraka

Otpor mehaničkog kanala je D = 0,27 i uzima se iz njegovih tehničkih karakteristika. Duljina kanala izvan grijane prostorije je l = 15 m. Utvrđuje se da je Q = 16 kW, temperatura unutarnjeg zraka 22 stupnja, a potrebna temperatura za zagrijavanje prostorije je 55 stupnjeva.

Odredi E_ot prema gornjim formulama. Dobijamo:

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

Toplinski tok q₁ bit će:

q₁ = (55 – 22)/0.27 = 122

Početna temperatura s odstupanjem od η = 0 bit će:

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

Navedite prosječnu temperaturu:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

zatim:

P_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

S obzirom na informacije koje nalazimo:

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

Iz toga proizlazi da se, kada se zrak kreće, gube 4 stupnja topline. Da biste smanjili gubitak topline, potrebno je izolirati cijevi. Preporučujemo i da se upoznate s drugim člankom koji detaljno opisuje postupak aranžiranja. zračni sustavi grijanja.

Zaključci i korisni video na temu

Informativni video o proračunima CB-a pomoću programa Ecxel:

Povjerenje u izračune NWO-a potrebno je profesionalcima, jer samo stručnjaci imaju iskustva, relevantna znanja i vodit će računa o svim nijansama u proračunima.

Imate pitanja, pronađite netočnosti u gornjim proračunima ili želite nadopuniti materijal vrijednim informacijama? Molimo ostavite svoje komentare u donjem bloku.