Gaisa sildīšanas aprēķins: pamatprincipi + aprēķina piemērs

Apkures sistēmas uzstādīšana nav iespējama bez iepriekšējiem aprēķiniem. Iegūtajai informācijai jābūt pēc iespējas precīzākai, tāpēc gaisa sildīšanas aprēķinus veic eksperti, izmantojot specializētas programmas, ņemot vērā dizaina nianses.

Gaisa sildīšanas sistēmu (turpmāk - NWO) ir iespējams aprēķināt patstāvīgi, ja ir pamatzināšanas matemātikā un fizikā.

Šajā rakstā mēs jums pateiksim, kā aprēķināt siltuma zudumu līmeni mājās un ūdens termisko apstrādi. Lai viss būtu pēc iespējas skaidrāks, tiks doti konkrēti aprēķinu piemēri.

Siltuma zudumu aprēķins mājās

Lai izvēlētos CBO, ir nepieciešams noteikt gaisa daudzumu sistēmai, gaisa sākotnējo temperatūru kanālā optimālai telpas sildīšanai. Lai uzzinātu šo informāciju, jums jāaprēķina siltuma zudumi mājās un vēlāk jāsāk pamata aprēķini.

Jebkura ēka aukstā laikā zaudē siltumenerģiju. Tā maksimālais skaits iziet no telpas caur sienām, jumtu, logiem, durvīm un citiem norobežojošiem elementiem (turpmāk - OK), pret vienu ielas pusi.

Lai mājā nodrošinātu noteiktu temperatūru, jums jāaprēķina siltuma jauda, ​​kas spēj kompensēt siltuma izmaksas un uzturēt māju vēlamā temperatūra.

Pastāv nepareizs uzskats, ka siltuma zudumi ir vienādi visām mājām. Daži avoti apgalvo, ka 10 kW ir pietiekami, lai sildītu mazu konfigurāciju māju, citi ir ierobežoti līdz 7–8 kW uz kvadrātmetru. metrs

Saskaņā ar vienkāršoto aprēķinu shēmu ik pēc 10 m² izmantotā teritorija ziemeļu reģionos un vidējās joslas apgabalos būtu jāapgādā ar 1 kW siltumenerģijas. Šis katras ēkas individuālais skaitlis tiek reizināts ar koeficientu 1,15, tādējādi izveidojot siltumenerģijas rezervi neparedzētu zaudējumu gadījumā.

Tomēr šādas aplēses ir diezgan aptuvenas, turklāt tajās nav ņemta vērā mājas celtniecībā izmantoto materiālu kvalitāte, īpašības, klimatiskie apstākļi un citi faktori, kas ietekmē siltuma izmaksas.

Atkritumu siltuma daudzums ir atkarīgs no norobežojošā elementa laukuma, katra tā slāņa siltumvadītspējas. Vislielākais siltumenerģijas daudzums telpā iziet caur sienām, grīdu, jumtu, logiem

Ja mājas celtniecībā tika izmantota mūsdienīga konstrukcija siltumvadītspējas materiāli kuras ir zemas, tad konstrukcijas siltuma zudumi būs mazāki, kas nozīmē, ka siltuma jaudai būs nepieciešams mazāk.

Ja jūs uzņematies termoiekārtu, kas ģenerē vairāk enerģijas nekā nepieciešams, tad parādīsies pārmērīgs karstums, ko parasti kompensē ventilācija. Šajā gadījumā parādās papildu finanšu izdevumi.

Ja CBO ir izvēlēts mazjaudas aprīkojums, tad telpā būs jūtams siltuma trūkums, jo ierīce nespēs saražot vajadzīgo enerģijas daudzumu, tāpēc būs jāiegādājas papildu siltummezgli.

Poliuretāna putu, stiklplasta un citas mūsdienīgas izolācijas izmantošana ļauj sasniegt maksimālu telpas siltumizolāciju

Ēkas siltumenerģijas izmaksas ir atkarīgas no:

• norobežojošo elementu (sienas, griesti utt.) uzbūve, to biezums;
• apsildāmās virsmas laukums;
• orientācija attiecībā pret kardinālajiem punktiem;
• minimālā temperatūra ārpus loga reģionā vai pilsētā 5 ziemas dienās;
• apkures sezonas ilgums;
• infiltrācijas, ventilācijas procesi;
• mājas siltumapgāde;
• siltuma patēriņš mājas vajadzībām.

Nav iespējams pareizi aprēķināt siltuma zudumus, neņemot vērā infiltrāciju un ventilāciju, kas būtiski ietekmē kvantitatīvo komponentu. Infiltrācija ir dabisks gaisa masu pārvietošanas process, kas notiek cilvēku pārvietošanās laikā telpā, atverot logus ventilācijai un citiem sadzīves procesiem.

Ventilācija ir speciāli uzstādīta sistēma, caur kuru tiek piegādāts gaiss, un gaiss var iekļūt telpā ar zemāku temperatūru.

Ventilācijas laikā tiek izvadīts 9 reizes vairāk siltuma nekā dabiskas infiltrācijas laikā

Siltums telpā nonāk ne tikai caur apkures sistēmu, bet arī caur apkures ierīcēm, kvēlspuldzēm un cilvēkiem. Ir svarīgi ņemt vērā arī siltuma patēriņu, sildot no ielas atvestus aukstus priekšmetus, drēbes.

Pirms izvēlēties ūdens dzesēšanas sistēmu aprīkojumu, apkures sistēmas projektēšana Ir svarīgi ļoti precīzi aprēķināt siltuma zudumus mājās. To var izdarīt, izmantojot bezmaksas programmu Valtec. Lai neiedziļinātos lietojumprogrammas sarežģītībā, varat izmantot matemātiskas formulas, kas nodrošina augstu aprēķinu precizitāti.

Lai aprēķinātu mājas kopējo siltuma zudumu Q, ir jāaprēķina ēkas norobežojošās konstrukcijas siltuma patēriņš Q_org.k, enerģijas patēriņš ventilācijai un infiltrācijai Q_v, ņem vērā mājsaimniecības izdevumus Q_t. Zaudējumus mēra un reģistrē vatos.

Lai aprēķinātu kopējo siltuma patēriņu Q, izmantojiet formulu:

Q = Q_org.k + Q_v - Q_t

Tālāk mēs apsveram formulas siltuma izmaksu noteikšanai:

Q_org.k , Q_v, Q_t.

Siltuma zudumu noteikšana ēkas norobežojošajām konstrukcijām

Caur mājas norobežojošajiem elementiem (sienām, durvīm, logiem, griestiem un grīdu) tiek atbrīvots vislielākais siltuma daudzums. Lai noteiktu Q_org.k ir nepieciešams atsevišķi aprēķināt siltuma zudumus, ko nes katrs konstrukcijas elements.

Tas ir Q_org.k aprēķina pēc formulas:

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

Lai noteiktu katra mājas elementa Q, ir jānoskaidro tā uzbūve un siltumvadītspējas koeficients vai siltumizturības koeficients, kas norādīts materiāla pasē.

Lai aprēķinātu siltuma patēriņu, tiek ņemti vērā slāņi, kas ietekmē siltumizolāciju. Piemēram, izolācija, mūra, apšuvums utt.

Siltuma zudumu aprēķināšana notiek katram vienveidīgajam norobežojošā elementa slānim. Piemēram, ja siena sastāv no diviem atšķirīgiem slāņiem (izolācijas un ķieģeļu mūra), tad aprēķins tiek veikts atsevišķi izolācijai un ķieģeļu mūrim.

Aprēķiniet slāņa siltuma patēriņu, ņemot vērā vēlamo temperatūru telpā ar izteiksmi:

Q_st = S × (t_v - t_n) × B × l / k

Mainītājiem izteicienā ir šādas nozīmes:

• S - slāņa laukums, m²;
• t_v - vēlamā temperatūra mājā, ° C; stūra istabām temperatūra tiek ņemta par 2 grādiem augstāka;
• t_n - vidējā aukstāko 5 dienu temperatūra reģionā, ° С;
• k ir materiāla siltumvadītspējas koeficients;
• B ir katra norobežojošā elementa slāņa biezums, m;
• l– tabulas parametrs, ņem vērā siltumenerģijas patēriņa īpatnības, kas atrodas dažādās pasaules daļās.

Ja aprēķinu veikšanai sienā ir iebūvēti logi vai durvis, tad, aprēķinot Q no kopējā laukuma OK, ir jāatskaita loga vai durvju laukums, jo to siltuma patēriņš būs atšķirīgs.

Tehniskajā pasē siltumcaurlaidības koeficients D dažreiz tiek norādīts uz logiem vai durvīm, kā dēļ ir iespējams vienkāršot aprēķinus.

Siltumizturības koeficientu aprēķina pēc formulas:

D = B / k

Siltuma zudumu formulu vienam slānim var attēlot šādi:

Q_st = S × (t_v - t_n) × D × l

Praksē, lai aprēķinātu grīdas, sienu vai griestu Q, katra OK slāņa D koeficienti tiek atsevišķi aprēķināti, summēti un aizstāti vispārējā formulā, kas vienkāršo aprēķināšanas procesu.

Infiltrācijas un ventilācijas izmaksu uzskaite

Zemas temperatūras gaiss telpā var iekļūt no ventilācijas sistēmas, kas ievērojami ietekmē siltuma zudumus. Šī procesa vispārējā formula ir šāda:

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

Izteicienā alfabēta burtiem ir šāda nozīme:

• L_n - ieplūdes gaisa plūsma, m³/ h;
• lpp_v - gaisa blīvums telpā noteiktā temperatūrā, kg / m³;
• t_v - temperatūra mājā, ° С;
• t_n - vidējā aukstāko 5 dienu temperatūra reģionā, ° С;
• c ir gaisa siltuma jauda, ​​kJ / (kg * ° C).

L parametrs_n kas ņemti no ventilācijas sistēmas tehniskajiem parametriem. Lielākajā daļā gadījumu pieplūdes gaisa īpatnējais plūsmas ātrums ir 3 m³/ h, pamatojoties uz kuru L_n aprēķina pēc formulas:

L_n = 3 × S_pol

Formulā S_pol - grīdas platība, m².

Iekštelpu gaisa blīvumslpp_v definēts ar izteicienu:

lpp_v = 353/273 + t_v

Šeit t_v - iestatītā temperatūra mājā, ko mēra ° C.

Siltuma jauda c ir nemainīgs fizikāls lielums un ir vienāda ar 1,005 kJ / (kg × ° C).

Ar dabiskas ventilācijas palīdzību auksts gaiss iekļūst caur logiem, durvīm, izspiežot siltumu caur skursteni

Neorganizētu ventilāciju vai infiltrāciju nosaka pēc formulas:

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

Vienādojumā:

• G_h - gaisa plūsma caur katru žogu ir tabulas vērtība, kg / h;
• k_t - termiskās gaisa plūsmas ietekmes koeficients, ņemts no tabulas;
• t_v , t_n - iestatītā temperatūra telpās un ārpus tām, ° C.

Atverot durvis, rodas visbūtiskākie siltuma zudumi, tāpēc, ja ieeja ir aprīkota ar gaisa aizkariem, tie arī jāņem vērā.

Termiskais aizkars ir iegarens ventilatora sildītājs, kas veido jaudīgu plūsmu pa logu vai durvju ailu. Tas samazina vai praktiski novērš siltuma zudumus un gaisu no ielas, pat ja durvis vai logs ir atvērts

Lai aprēķinātu durvju siltuma zudumus, izmanto formulu:

Q_ot.d = Q_dv × j × H

Izteicienā:

• Q_dv - aprēķinātie ārējo durvju siltuma zudumi;
• H - ēkas augstums, m;
• j ir tabulas koeficients, atkarībā no durvju veida un to atrašanās vietas.

Ja mājā ir organizēta ventilācija vai infiltrācija, tad aprēķinus veic pēc pirmās formulas.

Norobežojošo konstrukcijas elementu virsma var būt neviendabīga - uz tā var būt spraugas vai noplūdes, caur kurām iet gaiss. Šie siltuma zudumi tiek uzskatīti par nenozīmīgiem, taču tos var arī noteikt. To var izdarīt tikai ar programmatūras metodēm, jo ​​nav iespējams aprēķināt dažas funkcijas, neizmantojot programmas.

Visprecīzākais reālo siltuma zudumu attēls ir sniegts termiskās attēlveidošanas apsekojumā mājās. Šī diagnostikas metode ļauj identificēt slēptās konstrukcijas kļūdas, nepilnības siltumizolācijā, ūdens noplūdes sistēmas noplūdes, samazinot ēkas siltumtehniskos parametrus un citus defektus

Sadzīves siltums

Caur elektriskām ierīcēm cilvēka ķermenis, lampas, telpā nonāk papildu siltums, kas arī tiek ņemts vērā, aprēķinot siltuma zudumus.

Eksperimentāli ir noteikts, ka šādas kvītis nedrīkst pārsniegt atzīmi 10 W uz 1 m². Tāpēc aprēķina formula var būt šāda:

Q_t = 10 × S_pol

Izteicienā S_pol - grīdas platība, m².

Galvenā NWO aprēķināšanas metodika

Jebkura NWO darbības pamatprincips ir siltumenerģijas pārnešana caur gaisu, atdzesējot dzesēšanas šķidrumu. Tās galvenie elementi ir siltuma ģenerators un siltuma caurule.

Gaiss telpā tiek piegādāts jau uzsildīts līdz temperatūrai t_rlai uzturētu vēlamo temperatūru t_v. Tāpēc uzkrātās enerģijas daudzumam jābūt vienādam ar ēkas kopējo siltuma zudumu, tas ir, Q. Pastāv vienlīdzība:

Q = E_ot × c × (t_v - t_n)

E formulā - apsildāmā gaisa plūsmas ātrums kg / s telpas apsildīšanai. No vienlīdzības mēs varam izteikt E_ot:

E_ot = Q / (c × (t_v - t_n))

Atgādiniet, ka gaisa siltumietilpība ir c = 1005 J / (kg × K).

Formula nosaka tikai pievadītā gaisa daudzumu, ko izmanto tikai apkurei tikai cirkulācijas sistēmās (turpmāk - RSVO).

Piegādes un recirkulācijas sistēmās daļa gaisa tiek ņemta no ielas, otra daļa - no istabas. Abas daļas tiek sajauktas un pēc sildīšanas līdz vajadzīgajai temperatūrai tās tiek piegādātas telpā

Ja kā ventilāciju izmanto CBO, pievadītā gaisa daudzumu aprēķina šādi:

• Ja gaisa daudzums apkurei pārsniedz ventilācijai paredzētā gaisa daudzumu vai ir vienāds ar to, tad tiek ņemts vērā gaisa daudzums apkurei, un sistēma tiek izvēlēta kā tiešas plūsmas (turpmāk - PSVO) vai ar daļēju recirkulāciju (turpmāk - HRWS).
• Ja gaisa daudzums apkurei ir mazāks par ventilācijai nepieciešamo gaisa daudzumu, tad tiek ņemts vērā tikai ventilācijai nepieciešamais gaisa daudzums, tiek ieviests HVAC (dažreiz - HVAC), un pievadītā gaisa temperatūra tiek aprēķināta pēc formulas: t_r = t_v + Q / c × E_ventilācija.

Ja pārsniegts par t_r pieļaujamos parametrus, jāpalielina gaisa daudzums, ko ievada caur ventilāciju.

Ja telpā ir pastāvīga siltuma avoti, pievadītā gaisa temperatūra tiek samazināta.

Iekļautās elektriskās ierīces telpā rada apmēram 1% siltuma. Ja viena vai vairākas ierīces darbosies nepārtraukti, aprēķinos jāņem vērā to siltumspēja

Vienvietīgai istabai indikators t_r var būt atšķirīgs. Tehniski ir iespējams realizēt ideju par dažādu temperatūru piegādi atsevišķām telpām, taču daudz vieglāk ir piegādāt visām telpām vienādas temperatūras gaisu.

Šajā gadījumā kopējā temperatūra t_r ņem to, kas izrādījās mazākais. Tad pievadītā gaisa daudzumu aprēķina pēc formulas, kas definē E_ot.

Tālāk mēs nosakām formulu ienākošā gaisa tilpuma V aprēķināšanai_ot sildīšanas temperatūrā t_r:

V_ot = E_ot/ lpp_r

Atbilde ir uzrakstīta m³/ h

Tomēr iekštelpu gaisa apmaiņa V_lpp atšķirsies no V vērtības_ot, jo tas ir jānosaka, pamatojoties uz iekšējo temperatūru t_v:

V_ot = E_ot/ lpp_v

Formā V noteikšanai_lpp un v_ot gaisa blīvuma indikatori lpp_r un lpp_v (kg / m³) tiek aprēķināti, ņemot vērā apsildāmā gaisa temperatūru t_r un istabas temperatūra t_v.

Norādītā istabas temperatūra t_r jābūt augstākam par t_v. Tas samazinās piegādātā gaisa daudzumu un samazinās to kanālu izmērus, kuriem ir dabiska gaisa kustība, vai arī samazina elektrības patēriņu, ja apsildāmās gaisa masas cirkulācijai tiek izmantota mehāniska motivācija.

Parasti gaisa temperatūrai, kas nonāk telpā, ja tā tiek piegādāta augstumā, kas pārsniedz 3,5 m atzīmi, jābūt 70 ° С. Ja gaiss tiek piegādāts zemāk par 3,5 m, tad tā temperatūra parasti tiek pielīdzināta 45 ° C.

Dzīvojamajām telpām, kuru augstums ir 2,5 m, pieļaujamā temperatūras robeža ir 60 ° C. Kad temperatūra ir paaugstināta, atmosfēra zaudē savas īpašības un nav piemērota ieelpošanai.

Ja gaisa siltumizolācijas aizkari atrodas pie ārējiem vārtiem un atverēm, kas vērstas uz āru, tad ienākošā gaisa temperatūra ir atļauta 70 ° C, aizkariem, kas atrodas ārdurvīs, līdz 50 ° C.

Piegādāto temperatūru ietekmē gaisa padeves metodes, strūklas virziens (vertikāli, gar slīpumu, horizontāli utt.). Ja cilvēki pastāvīgi atrodas telpā, tad pievadītā gaisa temperatūra jāsamazina līdz 25 ° C.

Pēc provizorisko aprēķinu veikšanas ir iespējams noteikt nepieciešamo siltuma patēriņu gaisa sildīšanai.

Par RSVO siltumenerģijas izmaksām Q₁ aprēķināts pēc izteiksmes:

Q₁ = E_ot × (t_r - t_v) × c

PSVO aprēķinam Q₂ ko ražo pēc formulas:

Q₂ = E_ventilācija × (t_r - t_v) × c

Siltuma patēriņš Q₃ HRW nosaka ar vienādojumu:

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

Visos trīs izteicienos:

• E_ot un E_ventilācija - gaisa patēriņš apkurei kg / s (E_ot) un ventilācija (E_ventilācija);
• t_n - āra temperatūra ° C.

Pārējie mainīgo raksturlielumi ir vienādi.

CHRSVO cirkulētā gaisa daudzumu nosaka pēc formulas:

E_rec = E_ot - E_ventilācija

Mainīgais e_ot izsaka sajauktā gaisa daudzumu, kas uzsildīts līdz temperatūrai t_r.

PSVO ir īpatnība ar dabisku motivāciju - kustīgā gaisa daudzums mainās atkarībā no ārējās temperatūras. Ja ārējā temperatūra pazeminās, sistēmas spiediens paaugstinās. Tas noved pie tā, ka mājā iekļūst vairāk gaisa. Ja temperatūra paaugstinās, notiek apgriezts process.

Arī gaisa kondicionēšanas sistēmā, atšķirībā no ventilācijas sistēmām, gaiss pārvietojas ar zemāku un mainīgu blīvumu, salīdzinot ar gaisa blīvumu, kas apvada gaisa vadus.

Šīs parādības dēļ notiek šādi procesi:

1. Nākot no ģeneratora, gaiss, kas iet caur gaisa vadiem, kustības laikā ir manāmi atdzisis
2. Dabiskas kustības laikā telpā ienākošā gaisa daudzums mainās apkures sezonā.

Iepriekš minētie procesi netiek ņemti vērā, ja gaisa cirkulācijā gaisa kondicionēšanas sistēmā tiek izmantoti ventilatori, un tam ir arī ierobežots garums un augstums.

Ja sistēmai ir daudz atzaru, diezgan garš, un ēka ir liela un augsta, tad ir jāsamazina gaisa dzesēšanas process kanālos, jāsamazina gaisa pārdalīšana, kas nonāk dabiskā cirkulācijas spiediena ietekmē.

Aprēķinot nepieciešamo paplašināto un sazaroto gaisa sildīšanas sistēmu jaudu, jāņem vērā ne tikai dabiskais gaisa masas atdzesēšanas process kustības laikā caur kanālu, bet arī gaisa masas dabiskā spiediena ietekme, pārejot caur kanālu.

Lai kontrolētu gaisa dzesēšanas procesu, veiciet kanālu termisko aprēķinu. Lai to izdarītu, ir jānosaka sākotnējā gaisa temperatūra un jānorāda tās plūsmas ātrums, izmantojot formulas.

Lai aprēķinātu siltuma plūsmu Q_ohl caur kanāla sienām, kuru garums ir vienāds ar l, izmantojiet formulu:

Q_ohl = q₁ × l

Izteicienā q₁ apzīmē siltuma plūsmu, kas iet cauri 1 m garai kanāla sienām. Parametru aprēķina ar izteiksmi:

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

Vienādojumā D₁ - siltuma caurlaidība no apsildāmā gaisa ar vidējo temperatūru t_sr pāri S kvadrātam₁ kanāla sienas 1 m garas telpās temperatūrā t_v.

Siltuma bilances vienādojums izskatās šādi:

q₁l = E_ot × c × (t_nach - t_r)

Formulā:

• E_ot - telpas sildīšanai nepieciešamais gaisa daudzums, kg / h;
• c ir gaisa īpatnējais siltums, kJ / (kg ° C);
• t_nac - gaisa temperatūra kanāla sākumā, ° C;
• t_r - telpā novadītā gaisa temperatūra, ° С.

Siltuma bilances vienādojums ļauj iestatīt sākotnējo gaisa temperatūru kanālā noteiktā gala temperatūrā un, tieši otrādi, uzzināt galīgo temperatūru dotajā sākotnējā temperatūrā, kā arī noteikt gaisa plūsmu.

Temperatūra t_nach var atrast arī pēc formulas:

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

Šeit η ir Q daļa_ohlienākšana telpā aprēķinos tiek pieņemta ar vienādu ar nulli. Pārējo mainīgo raksturlielumi tika nosaukti iepriekš.

Rafinētā karstā gaisa plūsmas formula izskatīsies šādi:

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

Visas izteiksmes burtiskās vērtības ir definētas iepriekš. Pārcelsimies uz piemēru, kā aprēķināt gaisa sildīšanu konkrētai mājai.

Siltuma zudumu aprēķināšanas piemērs mājās

Apsvērtā māja atrodas Kostromas pilsētā, kur gaisa temperatūra pie loga aukstākajā piecu dienu dienā sasniedz -31 grādu, augsnes temperatūra - +5 ° С. Vēlamā istabas temperatūra - +22 ° С.

Mēs apsvērsim māju ar šādiem izmēriem:

• platums - 6,78 m;
• garums - 8,04 m;
• augstums - 2,8 m.

Vērtības tiks izmantotas, lai aprēķinātu norobežojošo elementu laukumu.

Aprēķiniem visērtāk ir uzzīmēt mājas plānu uz papīra, uz tā norādot ēkas platumu, garumu, ēkas augstumu, logu un durvju izvietojumu, to izmērus.

Ēkas sienas sastāv no:

• gāzbetons ar biezumu B = 0,21 m, siltumvadītspējas koeficients k = 2,87;
• polifobs B = 0,05 m, k = 1,678;
• saskaras ķieģelis B = 0,09 m, k = 2,26.

Nosakot k, jāizmanto informācija no tabulām vai, precīzāk, informācija no tehniskās pases, jo dažādu ražotāju materiālu sastāvs var atšķirties, tāpēc tiem ir atšķirīgas īpašības.

Dzelzsbetonam ir augstākā siltumvadītspēja, minerālvates plāksnēm ir viszemākā, tāpēc tos visefektīvāk izmanto siltu māju celtniecībā

Mājas grīdu veido šādi slāņi:

• smiltis, B = 0,10 m, k = 0,58;
• šķembas, B = 0,10 m, k = 0,13;
• betons, B = 0,20 m, k = 1,1;
• ekovates izolācija, B = 0,20 m, k = 0,043;
• pastiprināta klona, ​​B = 0,30 m k = 0,93.

Iepriekš minētajā mājas plānā grīdai ir vienāda struktūra visā teritorijā, pagraba nav.

Griesti sastāv no:

• minerālvati, B = 0,10 m, k = 0,05;
• drywall, B = 0,025 m, k = 0,21;
• priežu vairogi, B = 0,05 m, k = 0,35.

Griestiem nav piekļuves bēniņiem.

Mājā ir tikai 8 logi, visi no tiem ir divkameru ar K-stiklu, argonu, indikators D = 0,6. Seši logi ir izmēros 1,2 × 1,5 m, viens ir 1,2 × 2 m un viens ir 0,3 × 0,5 m. Durvis ir 1 × 2,2 m un pases D izmērs ir 0,36.

Sienu siltuma zudumu aprēķins

Mēs aprēķināsim siltuma zudumus katrai sienai atsevišķi.

Vispirms atrodiet ziemeļu sienas laukumu:

S_sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

Uz sienas nav durvju un logu atvērumu, tāpēc mēs izmantosim šo S vērtību.

Lai aprēķinātu OK siltumenerģijas izmaksas, kas orientētas uz vienu no kardinālajiem punktiem, jāņem vērā precizēšanas koeficienti

Balstoties uz sienas sastāvu, tās kopējā siltuma pretestība ir vienāda ar:

D_s.sten = D_gb + D_pn + D_kr

Lai atrastu D, mēs izmantojam formulu:

D = B / k

Pēc tam, aizstājot sākotnējās vērtības, mēs iegūstam:

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

Aprēķiniem mēs izmantojam formulu:

Q_st = S × (t_v - t_n) × D × l

Ņemot vērā, ka ziemeļu sienas koeficients l ir 1,1, iegūstam:

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

Dienvidu sienā ir viens logs ar platību:

S_ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

Tāpēc, veicot aprēķinus no S dienvidu sienas, ir jāatskaita S logi, lai iegūtu visprecīzākos rezultātus.

S_juj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

Dienvidu virziena parametrs l ir 1. Tad:

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

Austrumu un rietumu sienām precizēšanas koeficients ir l = 1,05, tāpēc pietiek aprēķināt OK virsmas laukumu, neņemot vērā S logus un durvis.

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

Tad:

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

Galu galā kopējais sienu Q ir vienāds ar visu sienu Q summu, tas ir:

Q_sten = 184 + 166 + 176 = 526

Kopējais siltums caur sienām izplūst 526 vatu apjomā.

Siltuma zudumi caur logiem un durvīm

Mājas plāns parāda, ka durvis un 7 logi ir vērsti uz austrumiem un rietumiem, tāpēc parametrs l = 1,05. Kopējā 7 logu platība, ņemot vērā iepriekš minētos aprēķinus, ir vienāda ar:

S_okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

Viņiem Q, ņemot vērā, ka D = 0,6, aprēķina šādi:

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

Mēs aprēķinām dienvidu loga Q (l = 1).

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

Durvīm D = 0,36 un S = 2,2, l = 1,05, tad:

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

Mēs apkopojam radītos siltuma zudumus un iegūstam:

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

Tālāk mēs definējam Q griestiem un grīdai.

Griestu un grīdas siltuma zudumu aprēķins

Griestiem un grīdai l = 1. Aprēķiniet to laukumu.

S_pol = S_pods = 6.78 × 8.04 = 54.51

Ņemot vērā grīdas sastāvu, mēs definējam kopējo D.

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

Tad grīdas siltuma zudumi, ņemot vērā faktu, ka zemes temperatūra ir +5, ir vienādi ar:

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

Aprēķiniet kopējo D griestu vērtību:

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

Tad griestu Q būs vienāds ar:

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

Kopējie siltuma zudumi caur OK būs vienādi ar:

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

Kopumā mājas siltuma zudumi būs vienādi ar 13054 W vai gandrīz 13 kW.

Ventilācijas siltuma zudumu aprēķins

Istabā darbojas ventilācija ar īpašu gaisa apmaiņu 3 m³/ h, ieeja ir aprīkota ar gaisa siltumizolācijas nojumi, tāpēc aprēķiniem pietiek ar formulu:

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

Mēs aprēķinām gaisa blīvumu telpā noteiktā temperatūrā +22 grādi:

lpp_v = 353/(272 + 22) = 1.2

L parametrs_n vienāds ar faktiskā patēriņa reizinājumu ar grīdas platību, tas ir:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

Gaisa siltumspēja c ir 1,005 kJ / (kg × ° C).

Ņemot vērā visu informāciju, mēs atrodam ventilācijas Q:

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

Kopējās siltumenerģijas izmaksas ventilācijai būs 3000 vati vai 3 kW.

Sadzīves siltums

Mājsaimniecību ienākumus aprēķina pēc formulas.

Q_t = 10 × S_pol

Tas ir, aizstājot zināmās vērtības, mēs iegūstam:

Q_t = 54.51 × 10 = 545

Apkopojot, mēs redzam, ka kopējais siltuma zudums Q mājās būs vienāds ar:

Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509

Par darba vērtību mēs ņemam Q = 16000 W vai 16 kW.

CBO aprēķinu piemēri

Ļaujiet pievadītā gaisa temperatūrai (t_r) - 55 ° С, vēlamā istabas temperatūra (t_v) - 22 ° C, siltuma zudumi mājās (Q) - 16 000 vati.

Gaisa daudzuma noteikšana RSVO

Lai noteiktu pievadītā gaisa masu temperatūrā t_r tiek izmantota formula:

E_ot = Q / (c × (t_r - t_v)) 

Aizvietojot parametru vērtības formulā, iegūstam:

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

Pievadītā gaisa tilpumu aprēķina pēc formulas:

V_ot = E_ot / lpp_r

kur:

lpp_r = 353 / (273 + t_r)

Pirmkārt, mēs aprēķinām blīvumu p:

lpp_r = 353/(273 + 55) = 1.07

Tad:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Gaisa apmaiņu telpā nosaka pēc formulas:

Vp = E_ot / lpp_v

Nosakiet gaisa blīvumu telpā:

lpp_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Aizstājot vērtības formulā, iegūstam:

V_lpp = 483/1.19 = 405

Tādējādi gaisa apmaiņa telpā ir 405 m³ stundā, un pievadītā gaisa tilpumam jābūt vienādam ar 451 m³ stundā.

Gaisa daudzuma aprēķins HWAC

Lai aprēķinātu gaisa daudzumu HWRS, mēs ņemam informāciju, kas iegūta no iepriekšējā piemēra, kā arī t_r = 55 ° C, t_v = 22 ° C; Q = 16000 vati. Ventilācijai nepieciešamais gaisa daudzums, E_ventilācija= 110 m³/ h Paredzamā āra temperatūra t_n= -31 ° C.

HFRS aprēķināšanai mēs izmantojam formulu:

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

Aizstājot vērtības, mēs iegūstam:

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

Cirkulētā gaisa tilpums būs 405-110 = 296 m³ ieskaitot papildu siltuma patēriņu, ir vienāds ar 27000-16000 = 11000 vati.

Sākotnējās gaisa temperatūras noteikšana

Mehāniskā kanāla pretestība ir D = 0,27, un to ņem no tā tehniskajiem parametriem. Kanāla garums ārpus apsildāmās telpas ir l = 15 m. Tiek noteikts, ka Q = 16 kW, iekšējā gaisa temperatūra ir 22 grādi, bet telpas apsildīšanai nepieciešamā temperatūra ir 55 grādi.

Definējiet E_ot saskaņā ar iepriekšminētajām formulām. Mēs iegūstam:

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

Siltuma plūsma q₁ būs:

q₁ = (55 – 22)/0.27 = 122

Sākotnējā temperatūra ar novirzi η = 0 būs:

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

Norādiet vidējo temperatūru:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Tad:

Q_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Ņemot vērā atrodamo informāciju:

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

No tā izriet, ka, pārvietojoties gaisam, tiek zaudēti 4 karstuma grādi. Lai samazinātu siltuma zudumus, ir nepieciešams izolēt caurules. Mēs iesakām arī iepazīties ar mūsu citu rakstu, kurā sīki aprakstīts sakārtošanas process. gaisa sildīšanas sistēmas.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Informatīvs video par CB aprēķiniem, izmantojot programmu Ecxel:

Uzticamība NWO aprēķiniem ir nepieciešama profesionāļiem, jo ​​tikai speciālistiem ir pieredze, atbilstošas ​​zināšanas, aprēķinos tiks ņemtas vērā visas nianses.

Vai jums ir jautājumi, atrodat neprecizitātes iepriekšminētajos aprēķinos vai vēlaties papildināt materiālu ar vērtīgu informāciju? Lūdzu, atstājiet savus komentārus zemāk esošajā blokā.