Berekening van luchtverwarming: basisprincipes + rekenvoorbeeld

Installatie van het verwarmingssysteem is niet mogelijk zonder voorafgaande berekeningen. De verkregen informatie moet zo nauwkeurig mogelijk zijn, daarom wordt de berekening van luchtverwarming gedaan door experts die gebruik maken van gespecialiseerde programma's, rekening houdend met de nuances van het ontwerp.

Het is mogelijk om het luchtverwarmingssysteem (hierna - NWO) onafhankelijk te berekenen, met elementaire kennis in wiskunde en natuurkunde.

In dit artikel zullen we u vertellen hoe u het niveau van warmteverlies thuis en de warmtebehandeling van water kunt berekenen. Om alles zo duidelijk mogelijk te maken, worden specifieke rekenvoorbeelden gegeven.

Berekening van warmteverlies thuis

Om de CBO te selecteren, is het noodzakelijk om de hoeveelheid lucht voor het systeem te bepalen, de begintemperatuur van de lucht in het kanaal voor een optimale verwarming van de kamer. Om deze informatie te achterhalen, moet u het warmteverlies thuis berekenen en later met de basisberekeningen beginnen.

Elk gebouw tijdens koud weer verliest thermische energie. Het maximale aantal verlaat de kamer via de muren, het dak, de ramen, deuren en andere omsluitende elementen (hierna - OK), aan één kant van de straat.

Om een ​​bepaalde temperatuur in huis te garanderen, moet u het thermische vermogen berekenen, dat de warmtekosten kan compenseren en in huis kan houden gewenste temperatuur.

Er bestaat een misvatting dat warmteverliezen voor elk huis hetzelfde zijn. Sommige bronnen beweren dat 10 kW voldoende is om een ​​klein huis van welke configuratie dan ook te verwarmen, andere zijn beperkt tot 7-8 kW per vierkante meter. meter

Volgens het vereenvoudigde berekeningsschema elke 10 m² het geëxploiteerde gebied in de noordelijke regio's en de middenbandgebieden moet worden voorzien van 1 kW thermisch vermogen. Dit cijfer, individueel voor elk gebouw, wordt vermenigvuldigd met een factor 1,15, waardoor er een reserve van thermisch vermogen ontstaat bij onverwachte verliezen.

Dergelijke schattingen zijn echter vrij grof, bovendien houden ze geen rekening met de kwaliteit, kenmerken van de materialen die bij de constructie van het huis zijn gebruikt, klimatologische omstandigheden en andere factoren die van invloed zijn op de warmtekosten.

De hoeveelheid afvalwarmte hangt af van de oppervlakte van het insluitende element, de thermische geleidbaarheid van elk van zijn lagen. De meeste thermische energie verlaat de kamer via muren, vloer, dak, ramen

Als de constructie van het huis moderne constructie heeft gebruikt thermische geleidingsmaterialen die laag zijn, dan zal het warmteverlies van de constructie minder zijn, waardoor het warmtevermogen minder nodig heeft.

Als u thermische apparatuur gebruikt die meer vermogen genereert dan nodig is, verschijnt er overtollige warmte, die meestal wordt gecompenseerd door ventilatie. In dit geval verschijnen er extra financiële kosten.

Als voor de CBO apparatuur met laag vermogen wordt geselecteerd, zal er een tekort aan warmte in de kamer worden gevoeld, omdat het apparaat niet de vereiste hoeveelheid energie kan genereren, waarvoor extra verwarmingseenheden moeten worden aangeschaft.

Door het gebruik van polyurethaanschuim, glasvezel en andere moderne isolatie kunt u een maximale thermische isolatie van de kamer bereiken

De thermische kosten van een gebouw zijn afhankelijk van:

• de structuur van de omsluitende elementen (muren, plafonds, enz.), hun dikte;
• verwarmd oppervlak;
• oriëntatie ten opzichte van kardinale punten;
• minimumtemperatuur buiten het raam in de regio of stad gedurende 5 winterdagen;
• de duur van het stookseizoen;
• processen van infiltratie, ventilatie;
• huishoudelijke warmtevoorziening;
• warmteverbruik voor huishoudelijke behoeften.

Het is onmogelijk om warmteverlies correct te berekenen zonder rekening te houden met infiltratie en ventilatie, die de kwantitatieve component aanzienlijk beïnvloeden. Infiltratie is een natuurlijk proces van het verplaatsen van luchtmassa's die plaatsvindt tijdens de beweging van mensen door de kamer, het openen van ramen voor ventilatie en andere huishoudelijke processen.

Ventilatie is een speciaal geïnstalleerd systeem waardoor lucht wordt aangevoerd en lucht een kamer met een lagere temperatuur kan binnendringen.

Door ventilatie wordt 9 keer meer warmte uitgestoten dan bij natuurlijke infiltratie

Warmte komt niet alleen de kamer binnen via het verwarmingssysteem, maar ook via verwarmingstoestellen, gloeilampen en mensen. Het is ook belangrijk om rekening te houden met het warmteverbruik voor het verwarmen van koude items die van de straat worden meegebracht, kleding.

Voordat u apparatuur voor waterkoelsystemen kiest, verwarmingssysteem ontwerp Het is belangrijk om het warmteverlies thuis met hoge nauwkeurigheid te berekenen. Dit kan met het gratis programma Valtec. Om niet in de fijne kneepjes van de applicatie te duiken, kunt u wiskundige formules gebruiken die een hoge nauwkeurigheid van berekeningen geven.

Om het totale warmteverlies Q van de woning te berekenen, is het noodzakelijk om het warmteverbruik van de gebouwschil Q te berekenen_org.k, energieverbruik voor ventilatie en infiltratie Q_v, houdt rekening met huishoudelijke uitgaven Q_t. Verliezen worden gemeten en geregistreerd in watt.

Gebruik de formule om het totale warmteverbruik Q te berekenen:

Q = Q_org.k + V_v - Q_t

Vervolgens beschouwen we de formules voor het bepalen van warmtekosten:

Q_org.k Q_vQ_t.

Bepaling van warmteverliezen van bouwschilden

Door de omsluitende elementen van de woning (muren, deuren, ramen, plafond en vloer) komt de meeste warmte vrij. Om Q te bepalen_org.k het warmteverlies dat elk structureel element draagt, moet afzonderlijk worden berekend.

Dat is Q_org.k berekend met de formule:

Q_org.k = Q_pol + V_st + V_okn + V_pt + V_dv

Om de Q van elk element van het huis te bepalen, is het noodzakelijk om de structuur en de warmtegeleidingscoëfficiënt of de coëfficiënt van de thermische weerstand te achterhalen, die wordt aangegeven in het paspoort van het materiaal.

Om het warmteverbruik te berekenen, wordt rekening gehouden met lagen die de thermische isolatie beïnvloeden. Bijvoorbeeld isolatie, metselwerk, bekleding, etc.

Berekening van warmteverlies vindt plaats voor elke homogene laag van het insluitende element. Als een muur bijvoorbeeld uit twee verschillende lagen bestaat (isolatie en metselwerk), wordt de berekening afzonderlijk gemaakt voor isolatie en voor metselwerk.

Bereken het warmteverbruik van de laag, rekening houdend met de gewenste temperatuur in de kamer door de uitdrukking:

Q_st = S × (t_v - t_n) × B × l / k

Variabelen hebben de volgende betekenis in een uitdrukking:

• S - laaggebied, m²;
• t_v - de gewenste temperatuur in huis, ° C; voor hoekkamers wordt de temperatuur 2 graden hoger genomen;
• t_n - de gemiddelde temperatuur van de koudste 5 dagen in de regio, ° С;
• k is de warmtegeleidingscoëfficiënt van het materiaal;
• B is de dikte van elke laag van het insluitende element, m;
• l– tabelparameter, houdt rekening met de kenmerken van warmteverbruik voor OK in verschillende delen van de wereld.

Als ramen of deuren in de muur zijn ingebouwd voor berekening, dan is het bij het berekenen van Q van de totale oppervlakte van OK noodzakelijk om het gebied van het raam of de deur af te trekken, omdat hun warmteverbruik anders zal zijn.

In het technische paspoort wordt de warmteoverdrachtscoëfficiënt D soms aangegeven op ramen of deuren, waardoor het mogelijk is om de berekeningen te vereenvoudigen

De thermische weerstandscoëfficiënt wordt berekend met de formule:

D = B / k

De warmteverliesformule voor een enkele laag kan worden weergegeven als:

Q_st = S × (t_v - t_n) × D × l

In de praktijk worden de D-coëfficiënten van elke OK-laag afzonderlijk berekend, opgeteld en vervangen in de algemene formule om de Q van de vloer, muren of plafonds te berekenen, wat het berekeningsproces vereenvoudigt.

Boekhouding van infiltratie- en ventilatiekosten

Lucht van lage temperatuur kan de kamer binnenkomen via het ventilatiesysteem, wat het warmteverlies aanzienlijk beïnvloedt. De algemene formule voor dit proces is als volgt:

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

In een uitdrukking hebben alfabetische tekens de betekenis:

• L_n - inlaatluchtstroom, m³/ h;
• p_v - luchtdichtheid in de kamer bij een gegeven temperatuur, kg / m³;
• t_v - temperatuur in huis, ° С;
• t_n - de gemiddelde temperatuur van de koudste 5 dagen in de regio, ° С;
• c is de warmtecapaciteit van lucht, kJ / (kg * ° C).

Parameter L_n ontleend aan de technische kenmerken van het ventilatiesysteem. In de meeste gevallen heeft de toevoerlucht een specifiek debiet van 3 m³/ h, op basis waarvan L_n berekend met de formule:

L_n = 3 × S_pol

In de formule S_pol - vloeroppervlak, m².

Luchtdichtheid binnenshuisp_v gedefinieerd door de uitdrukking:

p_v = 353/273 + t_v

Hier t_v - de ingestelde temperatuur in huis, gemeten in ° C.

De warmtecapaciteit c is een constante fysische grootheid en is gelijk aan 1.005 kJ / (kg × ° C).

Met natuurlijke ventilatie komt koude lucht binnen via ramen, deuren en verplaatst warmte door een schoorsteen

Ongeorganiseerde ventilatie of infiltratie wordt bepaald door de formule:

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

In de vergelijking:

• G_h - luchtstroom door elk hek is een tabelwaarde, kg / h;
• k_t - invloedcoëfficiënt van thermische luchtstroom, genomen van de tafel;
• t_v , t_n - ingestelde temperaturen binnen en buiten, ° C.

Wanneer de deuren worden geopend, treedt het grootste warmteverlies op, dus als de ingang is uitgerust met luchtgordijnen, moet hier ook rekening mee worden gehouden.

Het thermische gordijn is een langwerpige luchtverhitter, die een krachtige stroming vormt binnen een raam of deuropening. Het minimaliseert of elimineert vrijwel warmteverlies en lucht van de straat, zelfs als de deur of het raam openstaat

Gebruik de formule om het warmteverlies van de deuren te berekenen:

Q_ot.d = Q_dv × j × H

In de uitdrukking:

• Q_dv - berekend warmteverlies van de buitendeuren;
• H - bouwhoogte, m;
• j is een tabelcoëfficiënt, afhankelijk van het type deuren en hun locatie.

Als het huis ventilatie of infiltratie heeft georganiseerd, worden de berekeningen gemaakt volgens de eerste formule.

Het oppervlak van de omhullende structurele elementen kan heterogeen zijn - er kunnen gaten of lekken zijn waardoor lucht stroomt. Deze warmteverliezen worden als verwaarloosbaar beschouwd, maar kunnen ook worden bepaald. Dit kan uitsluitend met softwaremethoden, omdat het onmogelijk is om sommige functies te berekenen zonder applicaties te gebruiken.

Het meest nauwkeurige beeld van echt warmteverlies wordt gegeven door een warmtebeeldonderzoek thuis. Met deze diagnostische methode kunt u verborgen constructiefouten, hiaten in thermische isolatie, lekken in het watervoorzieningssysteem identificeren, waardoor de thermische prestaties van het gebouw en andere defecten worden verminderd

Huishoudelijke warmte

Via elektrische apparaten, het menselijk lichaam, lampen komt er extra warmte in de ruimte, waarmee ook rekening wordt gehouden bij het berekenen van warmteverliezen.

Experimenteel is vastgesteld dat dergelijke ontvangsten de markering van 10 W per 1 m niet mogen overschrijden². Daarom kan de berekeningsformule de volgende vorm hebben:

Q_t = 10 × S_pol

In de uitdrukking S_pol - vloeroppervlak, m².

De belangrijkste methodologie voor het berekenen van NWO

Het belangrijkste werkingsprincipe van elke NWO is het overbrengen van thermische energie door de lucht door het koelmiddel te koelen. De belangrijkste elementen zijn een warmtegenerator en een warmtepijp.

Er wordt lucht in de kamer gebracht die al is verwarmd tot een temperatuur t_rom de gewenste temperatuur t te handhaven_v. Daarom moet de hoeveelheid geaccumuleerde energie gelijk zijn aan het totale warmteverlies van het gebouw, dat wil zeggen, Q. Er is gelijkheid:

Q = E_ot × c × (t_v - t_n)

In de formule E - debiet van verwarmde lucht kg / s voor het verwarmen van de kamer. Uit gelijkheid kunnen we E uitdrukken_ot:

E_ot = Q / (c × (t_v - t_n))

Bedenk dat de warmtecapaciteit van lucht c = 1005 J / (kg × K) is.

De formule bepaalt alleen de hoeveelheid toegevoerde lucht, alleen gebruikt voor verwarming alleen in recirculatiesystemen (hierna - RSVO).

In de toevoer- en recirculatiesystemen wordt een deel van de lucht van de straat gehaald, naar het andere deel - uit de kamer. Beide delen worden gemengd en na verwarming tot de gewenste temperatuur worden ze in de kamer afgeleverd

Als CBO wordt gebruikt als ventilatie, wordt de hoeveelheid geleverde lucht als volgt berekend:

• Als de hoeveelheid lucht voor verwarming groter is dan de hoeveelheid lucht voor ventilatie of gelijk is aan lucht, wordt er rekening gehouden met de hoeveelheid lucht voor verwarming en wordt het systeem geselecteerd als directe stroming (hierna - PSVO) of met gedeeltelijke recirculatie (hierna - HRWS).
• Als de hoeveelheid lucht voor verwarming kleiner is dan de hoeveelheid lucht die nodig is voor ventilatie, wordt alleen rekening gehouden met de hoeveelheid lucht die nodig is voor ventilatie, wordt de HVAC geïntroduceerd (soms - HVAC) en wordt de temperatuur van de toegevoerde lucht berekend met de formule: t_r = t_v + Q / c × E_{ventilatieopening}.

Bij overschrijding door t_r toegestane parameters moet de hoeveelheid lucht die door ventilatie wordt ingebracht worden verhoogd.

Als de kamer bronnen van constante warmte heeft, wordt de temperatuur van de toegevoerde lucht verlaagd.

De meegeleverde elektrische apparaten wekken ongeveer 1% van de warmte in de kamer op. Als een of meer apparaten continu werken, moet bij de berekeningen rekening worden gehouden met hun thermisch vermogen

Voor een eenpersoonskamer is de indicator t_r kan anders zijn. Technisch is het mogelijk om het idee te realiseren om verschillende temperaturen aan individuele kamers toe te voeren, maar het is veel gemakkelijker om lucht van dezelfde temperatuur aan alle kamers te leveren.

In dit geval is de totale temperatuur t_r neem degene die de kleinste bleek te zijn. Vervolgens wordt de hoeveelheid toegevoerde lucht berekend met de formule die E definieert_ot.

Vervolgens bepalen we de formule voor het berekenen van het volume van inkomende lucht V_ot bij zijn verwarmingstemperatuur t_r:

V_ot = E_ot/ p_r

Het antwoord is geschreven in m³/ h

Binnenluchtverversing V_p zal verschillen van de waarde van V_otomdat het nodig is om het te bepalen op basis van de interne temperatuur t_v:

V_ot = E_ot/ p_v

In de formule voor het bepalen van V_p en v_ot luchtdichtheidsindicatoren p_r en p_v (kg / m³) worden berekend rekening houdend met de temperatuur van de verwarmde lucht t_r en kamertemperatuur t_v.

Aangegeven kamertemperatuur t_r moet hoger zijn dan t_v. Dit vermindert de hoeveelheid toegevoerde lucht en verkleint de afmetingen van de kanalen van systemen met natuurlijke luchtbeweging of vermindert het elektriciteitsverbruik als mechanische motivatie wordt gebruikt om de verwarmde luchtmassa te laten circuleren.

Traditioneel zou de maximale temperatuur van de lucht die de kamer binnenkomt wanneer deze wordt toegevoerd op een hoogte boven de markering van 3,5 m, 70 ° С moeten zijn. Als lucht wordt aangevoerd op een hoogte van minder dan 3,5 m, wordt de temperatuur meestal gelijkgesteld aan 45 ° C.

Voor woningen van 2,5 m hoog is de toegestane temperatuurgrens 60 ° C. Als de temperatuur hoger wordt ingesteld, verliest de atmosfeer zijn eigenschappen en is niet geschikt voor inademing.

Als de lucht-thermische gordijnen zich aan de buitenpoorten en openingen naar buiten bevinden, is de temperatuur van de binnenkomende lucht 70 ° C toegestaan, voor gordijnen in de buitendeuren, tot 50 ° C.

De aangeleverde temperatuur wordt beïnvloed door de luchttoevoermethoden, de richting van de straal (verticaal, langs de helling, horizontaal, enz.). Als er constant mensen in de kamer zijn, moet de temperatuur van de toegevoerde lucht worden verlaagd tot 25 ° C.

Na het uitvoeren van voorlopige berekeningen is het mogelijk om het benodigde warmteverbruik voor het verwarmen van de lucht te bepalen.

Voor RSVO kosten warmte Q₁ berekend door de uitdrukking:

Q₁ = E_ot × (t_r - t_v) × c

Voor PSVO-berekening Q₂ geproduceerd door de formule:

Q₂ = E_{ventilatieopening} × (t_r - t_v) × c

Warmteverbruik Q₃ voor HRW wordt gevonden door de vergelijking:

Q₃ = [E_ot × (t_r - t_v) + E_{ventilatieopening} × (t_r - t_v)] × c

In alle drie uitdrukkingen:

• E_ot en E_{ventilatieopening} - luchtverbruik in kg / s voor verwarming (E_ot) en ventilatie (E_{ventilatieopening});
• t_n - buitentemperatuur in ° C.

De overige kenmerken van de variabelen zijn hetzelfde.

In CHRSVO wordt de hoeveelheid gerecirculeerde lucht bepaald door de formule:

E_rec = E_ot - E_{ventilatieopening}

Variabele e_ot drukt de hoeveelheid gemengde lucht uit die is verwarmd tot temperatuur t_r.

Er is een bijzonderheid in PSVO met natuurlijke motivatie - de hoeveelheid bewegende lucht varieert afhankelijk van de buitentemperatuur. Als de buitentemperatuur daalt, stijgt de systeemdruk. Dit leidt tot een toename van de lucht die het huis binnenkomt. Als de temperatuur stijgt, vindt het omgekeerde proces plaats.

Ook in het airconditioningsysteem beweegt lucht, in tegenstelling tot ventilatiesystemen, met een lagere en veranderende dichtheid in vergelijking met de dichtheid van de lucht rond de luchtkanalen.

Vanwege dit fenomeen vinden de volgende processen plaats:

1. De lucht die uit de generator komt en door de luchtkanalen stroomt, wordt merkbaar gekoeld tijdens beweging
2. Tijdens natuurlijke beweging verandert de hoeveelheid lucht die de kamer binnenkomt tijdens het stookseizoen.

Bovenstaande processen worden niet in aanmerking genomen als ventilatoren worden gebruikt in het airconditioningssysteem voor luchtcirculatie en het heeft ook een beperkte lengte en hoogte.

Als het systeem veel takken heeft, vrij lang, en het gebouw is groot en hoog, dan is het noodzakelijk het proces van het koelen van de lucht in de kanalen te verminderen, om de herverdeling van lucht die onder invloed van natuurlijke circulatiedruk binnenkomt, te verminderen.

Bij het berekenen van het vereiste vermogen van uitgebreide en vertakte luchtverwarmingssystemen, moet niet alleen rekening worden gehouden met het natuurlijke proces van het koelen van de luchtmassa tijdens beweging door het kanaal, maar ook met het effect van de natuurlijke druk van de luchtmassa bij het passeren van het kanaal

Voer een thermische berekening van de kanalen uit om het proces van het koelen van de lucht te regelen. Om dit te doen, is het noodzakelijk om de initiële luchttemperatuur vast te stellen en het debiet te specificeren met behulp van formules.

Om de warmteflux Q te berekenen_ohl door de wanden van het kanaal, waarvan de lengte gelijk is aan l, gebruik de formule:

Q_ohl = q₁ × l

In de uitdrukking, q₁ geeft de warmteflux aan die door de wanden van het kanaal gaat met een lengte van 1 m. De parameter wordt berekend door de uitdrukking:

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

In vergelijking D₁ - warmteoverdrachtsweerstand van verwarmde lucht met een gemiddelde temperatuur t_sr over vierkant S₁ wanden van het kanaal 1 m lang binnenshuis bij temperatuur t_v.

De warmtebalansvergelijking ziet er als volgt uit:

q₁l = E_ot × c × (t_nach - t_r)

In de formule:

• E_ot - de hoeveelheid lucht die nodig is om de kamer te verwarmen, kg / h;
• c is de specifieke warmte van lucht, kJ / (kg ° C);
• t_nac - luchttemperatuur aan het begin van het kanaal, ° C;
• t_r - temperatuur van de lucht die in de kamer wordt afgevoerd, ° С.

Met de warmtebalansvergelijking kunt u de begintemperatuur van de lucht in het kanaal bij een bepaalde eindtemperatuur instellen en, omgekeerd, de eindtemperatuur bij een gegeven begintemperatuur bepalen en de luchtstroom bepalen.

Temperatuur t_nach kan ook gevonden worden met de formule:

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

Hier is η een onderdeel van Q_ohlhet betreden van de kamer in de berekeningen wordt gelijk aan nul genomen. De kenmerken van de overige variabelen zijn hierboven genoemd.

De verfijnde formule voor heteluchtstroom ziet er als volgt uit:

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

Alle letterlijke waarden in de uitdrukking zijn hierboven gedefinieerd. Laten we verder gaan met een voorbeeld van het berekenen van luchtverwarming voor een bepaald huis.

Voorbeeld van het berekenen van warmteverlies thuis

Het overwogen huis bevindt zich in de stad Kostroma, waar de temperatuur buiten het raam op de koudste vijfdaagse dag -31 graden bereikt, de temperatuur van de grond - +5 ° С. Gewenste kamertemperatuur - +22 ° С.

We beschouwen een huis met de volgende afmetingen:

• breedte - 6,78 m;
• lengte - 8,04 m;
• hoogte - 2,8 m.

Waarden worden gebruikt om de oppervlakte van de omsluitende elementen te berekenen.

Voor berekeningen is het het handigst om een ​​huisplan op papier te tekenen, met daarop de breedte, lengte, hoogte van het gebouw, de locatie van ramen en deuren, hun afmetingen

De muren van het gebouw bestaan ​​uit:

• cellenbeton met dikte B = 0,21 m, warmtegeleidingscoëfficiënt k = 2,87;
• polyfoam B = 0,05 m, k = 1,678;
• gevelsteen B = 0,09 m, k = 2,26.

Bij het bepalen van k moet men de informatie uit de tabellen gebruiken, of beter, informatie uit het technische paspoort, omdat de samenstelling van materialen van verschillende fabrikanten kan verschillen en daarom verschillende kenmerken heeft.

Gewapend beton heeft het hoogste warmtegeleidingsvermogen, minerale wolplaten hebben het laagste, daarom worden ze het meest effectief gebruikt bij de constructie van warme huizen

De vloer van het huis bestaat uit de volgende lagen:

• zand, B = 0,10 m, k = 0,58;
• steenslag, B = 0,10 m, k = 0,13;
• beton, B = 0,20 m, k = 1,1;
• ecowool-isolatie, B = 0,20 m, k = 0,043;
• versterkte dekvloer, B = 0,30 m k = 0,93.

In het bovenstaande plan van het huis heeft de vloer door het hele gebied dezelfde structuur, er is geen kelder.

Het plafond bestaat uit:

• minerale wol, B = 0,10 m, k = 0,05;
• gipsplaat, B = 0,025 m, k = 0,21;
• grenen schilden, B = 0,05 m, k = 0,35.

Het plafond heeft geen toegang tot de zolder.

Er zijn slechts 8 ramen in het huis, allemaal met dubbele kamer met K-glas, argon, indicator D = 0,6. Zes ramen zijn 1,2 x 1,5 m groot, één is 1,2 x 2 m groot en één is 0,3 x 0,5 m. Deuren zijn 1 x 2,2 m groot en het paspoort D is 0,36.

Berekening van warmteverlies aan de muur

We berekenen het warmteverlies per wand afzonderlijk.

Zoek eerst het gebied van de noordmuur:

S_sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

Er zijn geen deuropeningen en raamopeningen aan de muur, dus we gebruiken deze waarde S.

Om de warmtekosten van OK te berekenen, gericht op een van de hoofdpunten, moet rekening worden gehouden met de verfijningscoëfficiënten

Op basis van de samenstelling van de muur vinden we de totale hittebestendigheid gelijk aan:

D_s.sten = D_gb + D_pn + D_kr

Om D te vinden, gebruiken we de formule:

D = B / k

Vervolgens verkrijgen we door de beginwaarden te vervangen:

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

Voor berekeningen gebruiken we de formule:

Q_st = S × (t_v - t_n) × D × l

Aangezien de coëfficiënt l voor de noordelijke muur 1,1 is, krijgen we:

Q_zevende = 22.51 × (22 + 31) × 0.14 × 1.1 = 184

In de zuidmuur is er één raam met een oppervlakte van:

S_ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

Daarom is het bij berekeningen van de zuidelijke muur van S noodzakelijk om S-vensters af te trekken om de meest nauwkeurige resultaten te verkrijgen.

S_yuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

De parameter l voor de zuidelijke richting is 1. Dan:

Q_zevende = 22.36 × (22 + 31) × 0.14 × 1 = 166

Voor de oostelijke en westelijke muren is de verfijningscoëfficiënt l = 1,05; daarom volstaat het om de oppervlakte van de OK te berekenen zonder rekening te houden met S ramen en deuren.

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

Vervolgens:

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

Uiteindelijk is de totale Q van de muren gelijk aan de som van Q van alle muren, dat wil zeggen:

Q_sten = 184 + 166 + 176 = 526

In totaal gaat warmte door de muren in een hoeveelheid van 526 watt.

Warmteverlies door ramen en deuren

Het plan van het huis laat zien dat de deuren en 7 ramen naar het oosten en westen gericht zijn, daarom is de parameter l = 1,05. De totale oppervlakte van 7 vensters is, rekening houdend met bovenstaande berekeningen, gelijk aan:

S_okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

Voor hen wordt Q, rekening houdend met dat D = 0,6, als volgt berekend:

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

We berekenen Q van het zuidvenster (l = 1).

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

Voor deuren, D = 0,36 en S = 2,2, l = 1,05, dan:

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

We vatten het resulterende warmteverlies samen en krijgen:

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

Vervolgens definiëren we Q voor het plafond en de vloer.

Berekening van warmteverliezen van plafond en vloer

Voor plafond en vloer l = 1. Bereken hun oppervlakte.

S_pol = S_pot = 6.78 × 8.04 = 54.51

Gezien de samenstelling van de vloer, definiëren we de totale D.

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

Dan is het warmteverlies van de vloer, rekening houdend met het feit dat de temperatuur van de aarde +5 is, gelijk aan:

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

Bereken het totale D-plafond:

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

Dan is Q van het plafond gelijk aan:

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

Het totale warmteverlies via OK is gelijk aan:

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

In totaal is het warmteverlies van de woning gelijk aan 13054 W of bijna 13 kW.

Berekening van warmteverliezen van ventilatie

De kamer heeft ventilatie met een specifieke luchtverversing van 3 m³/ h, de ingang is uitgerust met een lucht-thermische luifel, dus voor berekeningen volstaat het om de formule te gebruiken:

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

We berekenen de luchtdichtheid in de kamer bij een gegeven temperatuur van +22 graden:

p_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parameter L_n gelijk aan het product van het specifieke verbruik per vloeroppervlak, dat wil zeggen:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

De warmtecapaciteit van lucht c is 1.005 kJ / (kg × ° C).

Gezien alle informatie vinden we de ventilatie Q:

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

De totale verwarmingskosten voor ventilatie zijn 3000 watt of 3 kW.

Binnenlandse warmte

Het gezinsinkomen wordt berekend met de formule.

Q_t = 10 × S_pol

Dat wil zeggen, door de bekende waarden te vervangen, verkrijgen we:

Q_t = 54.51 × 10 = 545

Samenvattend kunnen we zien dat het totale warmteverlies Q thuis gelijk is aan:

Q = 13054 + 3000-545 = 15509

We nemen Q = 16000 W of 16 kW als bedrijfswaarde.

Voorbeelden van berekeningen voor het CBO

Laat de temperatuur van de toegevoerde lucht (t_r) - 55 ° С, de gewenste kamertemperatuur (t_v) - 22 ° C, warmteverlies thuis (Q) - 16.000 watt.

Bepaling van de hoeveelheid lucht voor RSVO

Om de massa van de toegevoerde lucht bij temperatuur t te bepalen_r de formule wordt gebruikt:

E_ot = Q / (c × (t_r - t_v)) 

Als we de parameterwaarden in de formule vervangen, krijgen we:

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

De volumetrische hoeveelheid toegevoerde lucht wordt berekend met de formule:

V_ot = E_ot / p_r

waar:

p_r = 353 / (273 + t_r)

Eerst berekenen we de dichtheid p:

p_r = 353/(273 + 55) = 1.07

Vervolgens:

V_ot = 483/1.07 = 451.

De luchtuitwisseling in de kamer wordt bepaald door de formule:

Vp = E_ot / p_v

Bepaal de luchtdichtheid in de kamer:

p_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Als we de waarden in de formule vervangen, krijgen we:

V_p = 483/1.19 = 405

De luchtverversing in de kamer is dus 405 m³ per uur, en het volume van de toegevoerde lucht moet gelijk zijn aan 451 m³ over een uur.

Berekening van de hoeveelheid lucht voor HWAC

Om de hoeveelheid lucht voor HWRS te berekenen, nemen we de informatie die is verkregen uit het vorige voorbeeld, evenals t_r = 55 ° C, t_v = 22 ° C; Q = 16000 watt. De hoeveelheid lucht die nodig is voor ventilatie, E_{ventilatieopening}= 110 m³/ h Geschatte buitentemperatuur t_n= -31 ° C.

Voor de berekening van de HFRS gebruiken we de formule:

Q₃ = [E_ot × (t_r - t_v) + E_{ventilatieopening} × p_v × (t_r - t_v)] × c

Als we de waarden vervangen, krijgen we:

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

Het volume gerecirculeerde lucht zal 405-110 = 296 m bedragen³ inclusief extra warmteverbruik is gelijk aan 27000-16000 = 11000 watt.

Bepaling van de initiële luchttemperatuur

De weerstand van het mechanische kanaal is D = 0,27 en is afgeleid van de technische kenmerken. De lengte van het kanaal buiten de verwarmde kamer is l = 15 m. Er is vastgesteld dat Q = 16 kW, de temperatuur van de binnenlucht 22 graden is en de vereiste temperatuur voor het verwarmen van de kamer 55 graden.

Definieer E_ot volgens bovenstaande formules. We krijgen:

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

Warmteflux q₁ zal zijn:

q₁ = (55 – 22)/0.27 = 122

De begintemperatuur met een afwijking van η = 0 is:

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

Specificeer de gemiddelde temperatuur:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Vervolgens:

Q_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Gezien de informatie die we vinden:

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

Hieruit volgt dat wanneer lucht beweegt, 4 graden warmte verloren gaat. Om warmteverlies te verminderen, moeten de leidingen worden geïsoleerd. We raden u ook aan om vertrouwd te raken met ons andere artikel, dat het arrangementproces in detail beschrijft. luchtverwarmingssystemen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Een informatieve video over de berekeningen van CB met behulp van het Ecxel-programma:

Het vertrouwen op de berekeningen van NWO is nodig voor professionals, omdat alleen specialisten ervaring, relevante kennis hebben, die rekening houdt met alle nuances in de berekeningen.

Heeft u vragen, vindt u onnauwkeurigheden in bovenstaande berekeningen of wilt u het materiaal aanvullen met waardevolle informatie? Laat uw opmerkingen achter in het onderstaande blok.