Beräkning av luftvärme: grundprinciper + beräkningsexempel

Installation av värmesystemet är inte möjligt utan preliminära beräkningar. Den erhållna informationen bör vara så exakt som möjligt, därför beräknas luftvärme av experter som använder specialiserade program, med hänsyn till nyanserna i designen.

Det är möjligt att beräkna luftvärmesystemet (nedan - NWO) oberoende, med elementära kunskaper i matematik och fysik.

I den här artikeln kommer vi att berätta hur du beräknar nivån på värmeförluster hemma och vattenvärmebehandling. För att allt ska vara så tydligt som möjligt ges specifika exempel på beräkningar.

Beräkning av värmeförlusten hemma

För att välja CBO är det nödvändigt att bestämma mängden luft för systemet, den initiala temperaturen på luften i kanalen för optimal uppvärmning av rummet. För att ta reda på den här informationen måste du beräkna värmeförlusten hemma och starta de grundläggande beräkningarna senare.

Varje byggnad under det kalla vädret tappar termisk energi. Dess maximala antal lämnar rummet genom väggarna, taket, fönstren, dörrarna och andra inneslutna element (nedan kallat OK), vänd mot en sida på gatan.

För att säkerställa en viss temperatur i huset måste du beräkna den termiska effekten, som kan kompensera för värmekostnaderna och underhålla i huset önskad temperatur.

Det finns en missuppfattning att värmeförluster är desamma för varje hem. Vissa källor hävdar att 10 kW är tillräckligt för att värma ett litet hus med vilken konfiguration som helst, andra är begränsade till 7-8 kW per kvadrat. mätare.

Enligt det förenklade beräkningssystemet var tionde meter² det utnyttjade området i de nordliga regionerna och mellanbandets områden bör förses med 1 kW värmekraft. Denna siffra, individuell för varje byggnad, multipliceras med en faktor 1,15 och skapar därmed en reserv av termisk kraft vid oväntade förluster.

Sådana uppskattningar är emellertid ganska grova, dessutom tar de inte hänsyn till kvaliteten, egenskaperna hos de material som används vid byggandet av huset, klimatförhållandena och andra faktorer som påverkar värmekostnaderna.

Mängden spillvärme beror på det inneslutande elementets area, värmeledningsförmågan hos vart och ett av dess lager. Den största mängden termisk energi lämnar rummet genom väggar, golv, tak, fönster

Om byggandet av huset använde modern konstruktion värmeledningsförmåga som är låga, då blir värmeförlusten i strukturen mindre, vilket innebär att värmekraften kommer att behöva mindre.

Om du tar termisk utrustning som genererar mer kraft än nödvändigt, kommer överskottsvärme att dyka upp, vilket vanligtvis kompenseras av ventilation. I detta fall visas ytterligare finansiella kostnader.

Om utrustning med låg effekt väljs för CBO, kommer en brist på värme att kännas i rummet, eftersom enheten inte kommer att kunna generera den erforderliga mängden energi, vilket kräver köp av ytterligare värmeenheter.

Användningen av polyuretanskum, glasfiber och annan modern isolering gör att du kan uppnå maximal värmeisolering i rummet

Termiska kostnader för en byggnad beror på:

• strukturen för de inneslutna elementen (väggar, tak etc.), deras tjocklek;
• uppvärmd ytarea;
• orientering relativt kardinalpunkter;
• minimitemperatur utanför fönstret i regionen eller staden under 5 vinterdagar;
• varaktigheten på uppvärmningssäsongen;
• processer för infiltration, ventilation;
• inhemsk värmeförsörjning;
• värmeförbrukning för inhemska behov.

Det är omöjligt att beräkna värmeförlusten korrekt utan att ta hänsyn till infiltration och ventilering, vilket väsentligt påverkar den kvantitativa komponenten. Infiltration är en naturlig process för att flytta luftmassor som inträffar under rörelse av människor i ett rum, öppnar fönster för ventilation och andra inhemska processer.

Ventilation är ett speciellt installerat system genom vilket luft tillförs och luft kan komma in i ett rum med lägre temperatur.

9 gånger mer värme släpps ut genom ventilation än vid naturlig infiltration

Värme kommer in i rummet inte bara genom värmesystemet utan också genom värmeapparater, glödlampor och människor. Det är också viktigt att ta hänsyn till värmeförbrukningen för uppvärmning av kalla föremål från gatan, kläder.

Innan du väljer utrustning för vattenkylningssystem, design av värmesystem Det är viktigt att beräkna värmeförlusten hemma med hög noggrannhet. Detta kan göras med gratisprogrammet Valtec. För att inte fördjupa programmets komplikationer kan du använda matematiska formler som ger hög beräkningsnoggrannhet.

För att beräkna husets totala värmeförlust Q, är det nödvändigt att beräkna värmeförbrukningen i byggnadens kuvert Q_org.k, energiförbrukning för ventilation och infiltration Q_v, ta hänsyn till hushållskostnader Q_t. Förluster mäts och registreras i watt.

För att beräkna den totala värmeförbrukningen Q använd formeln:

Q = Q_org.k + Q_v - Q_t

Därefter överväger vi formlerna för att bestämma värmekostnader:

Q_org.k , Q_v, Q_t.

Bestämning av värmeförluster i byggnads kuvert

Genom husets inneslutna delar (väggar, dörrar, fönster, tak och golv) släpps den största mängden värme. För att bestämma Q_org.k det är nödvändigt att separat beräkna värmeförlusten som varje konstruktionselement bär.

Det är Q_org.k beräknat med formeln:

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

För att bestämma Q för varje element i huset, är det nödvändigt att ta reda på dess struktur och koefficient för värmeledningsförmåga eller koefficient för termisk motstånd, vilket anges i materialets pass.

För att beräkna värmeförbrukningen beaktas lager som påverkar värmeisolering. Till exempel isolering, murverk, beklädnad etc.

Beräkning av värmeförlust sker för varje homogent skikt i det inneslutande elementet. Om en vägg till exempel består av två olika lager (isolering och tegelverk) görs beräkningen separat för isolering och tegelverk.

Beräkna lagrets värmeförbrukning med hänsyn till önskad temperatur i rummet genom uttrycket:

Q_st = S × (t_v - t_n) × B × l / k

Variabler har följande betydelser i ett uttryck:

• S - skiktarea, m²;
• t_v - den önskade temperaturen i huset, ° C; för hörnrum tas temperaturen 2 grader högre;
• t_n - Medeltemperaturen för de kallaste 5 dagarna i regionen, ° С;
• k är materialets koefficient för värmeledningsförmåga;
• B är tjockleken för varje skikt i det inneslutande elementet, m;
• l– tabellparameter, tar hänsyn till funktionerna i värmeförbrukning för OK som finns i olika delar av världen.

Om fönster eller dörrar är inbyggda i väggen för beräkning är det nödvändigt att subtrahera fönstret eller dörrens yta, eftersom deras värmeförbrukning kommer att vara annorlunda vid beräkning av Q från det totala området för OK.

I det tekniska passet indikeras ibland värmeöverföringskoefficient D på fönster eller dörrar, varför det är möjligt att förenkla beräkningarna

Koefficienten för termisk motstånd beräknas med formeln:

D = B / k

Värmeförlustformeln för ett enda lager kan representeras som:

Q_st = S × (t_v - t_n) × D × l

I praktiken, för att beräkna Q för golv, väggar eller tak, beräknas D-koefficienterna för varje OK-lager separat, summeras och ersätts i den allmänna formeln, vilket förenklar beräkningsprocessen.

Redovisning av kostnader för infiltration och ventilation

Luft med låg temperatur kan komma in i rummet från ventilationssystemet, vilket påverkar värmeförlusten avsevärt. Den allmänna formeln för denna process är följande:

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

I ett uttryck har alfabetiska tecken betydelsen:

• L_n - tilluftsflöde, m³/ h;
• p_v - lufttäthet i rummet vid en given temperatur, kg / m³;
• t_v - temperatur i huset, ° С;
• t_n - Medeltemperaturen för de kallaste 5 dagarna i regionen, ° С;
• c är luftens värmekapacitet, kJ / (kg * ° C).

Parameter L_n hämtad från ventilationssystemets tekniska egenskaper. I de flesta fall har tilluften en specifik flödeshastighet på 3 m³/ h, baserat på vilken L_n beräknat med formeln:

L_n = 3 × S_pol

I formeln S_pol - golvyta, m².

Luftdensitet inomhusp_v definieras av uttrycket:

p_v = 353/273 + t_v

Här t_v - den inställda temperaturen i huset, mätt i ° C.

Värmekapaciteten c är en konstant fysisk kvantitet och är lika med 1,005 kJ / (kg × ° C).

Med naturlig ventilation kommer kall luft in genom fönster, dörrar och förskjuter värme genom en skorsten

Oorganiserad ventilation eller infiltration bestäms med formeln:

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

I ekvationen:

• G_h - luftflödet genom varje staket är ett tabellvärde, kg / h;
• k_t - påverkningskoefficient för det termiska luftflödet från tabellen;
• t_v , t_n - Ställ in temperaturer inomhus och utomhus, ° C.

När dörrarna öppnas uppstår den mest betydande värmeförlusten, om ingången är utrustad med luftgardiner bör de också beaktas.

Den termiska gardinen är en långsträckt fläktvärmare som bildar ett kraftfullt flöde i ett fönster eller dörröppning. Det minimerar eller nästan eliminerar värmeförlust och luft från gatan, även med dörren eller fönstret öppet

För att beräkna dörrarnas värmeförlust används formeln:

Q_ot.d = Q_dv × j × H

I uttrycket:

• Q_dv - beräknad värmeförlust av ytterdörrarna;
• H - byggnadshöjd, m;
• j är en tabellkoefficient, beroende på typ av dörrar och deras placering.

Om huset har organiserad ventilation eller infiltration görs beräkningarna enligt den första formeln.

Ytan på de inneslutna strukturelementen kan vara heterogen - det kan finnas luckor eller läckor på den, genom vilken luft passerar. Dessa värmeförluster anses vara försumbara, men de kan också bestämmas. Detta kan endast göras med mjukvarumetoder, eftersom det är omöjligt att beräkna vissa funktioner utan att använda applikationer.

Den mest exakta bilden av verklig värmeförlust ges av en termisk bildundersökning hemma. Denna diagnostiska metod låter dig identifiera dolda konstruktionsfel, luckor i värmeisolering, läckor i vattenförsörjningssystemet, minska byggnadens termiska prestanda och andra defekter

Hushållens värme

Genom elektriska apparater, människokroppen, lampor, kommer ytterligare värme in i rummet, vilket också beaktas vid beräkning av värmeförluster.

Det har experimentellt fastställts att sådana kvitton inte kan överstiga märket 10 W per 1 m². Därför kan beräkningsformeln vara av formen:

Q_t = 10 × S_pol

I uttrycket S_pol - golvyta, m².

Huvudmetodiken för beräkning av NWO

Huvudprincipen för varje NWO är att överföra värmeenergi genom luften genom att kyla kylvätskan. Huvudelementen är en värmegenerator och ett värmerör.

Luft tillförs rummet som redan värms upp till en temperatur t_rför att bibehålla den önskade temperaturen t_v. Därför bör mängden ackumulerad energi vara lika med byggnadens totala värmeförlust, det vill säga Q. Det finns jämlikhet:

Q = E_ot × c × (t_v - t_n)

I formeln E - flödeshastighet för uppvärmd luft kg / s för uppvärmning av rummet. Från jämlikhet kan vi uttrycka E_ot:

E_ot = Q / (c × (t_v - t_n))

Kom ihåg att luftens värmekapacitet är c ​​= 1005 J / (kg × K).

Formeln bestämmer endast mängden luft som tillförs, som endast används för uppvärmning endast i cirkulationssystem (nedan - RSVO).

I tillförsel- och recirkulationssystemen tas en del av luften från gatan, till den andra delen - från rummet. Båda delarna blandas och efter uppvärmning till önskad temperatur levereras de till rummet

Om CBO används som ventilation beräknas mängden luft som levereras enligt följande:

• Om mängden luft för uppvärmning överstiger mängden luft för ventilation eller är lika med den, beaktas mängden luft för uppvärmning och systemet väljs som direktflöde (nedan - PSVO) eller med partiell återcirkulation (nedan - HRWS).
• Om luftmängden för uppvärmning är mindre än den luftmängd som behövs för ventilation, tas bara den luftmängd som behövs för ventilationen med, HVAC införs (ibland - HVAC) och temperaturen på den tillförda luften beräknas med formeln: t_r = t_v + Q / c × E_vent.

Vid överskridande med t_r tillåtna parametrar, bör mängden luft som införs genom ventilation höjas.

Om rummet har källor till konstant värme, sänks temperaturen på den tillförda luften.

De medföljande elektriska apparaterna genererar cirka 1% av värmen i rummet. Om en eller flera enheter kommer att arbeta kontinuerligt måste deras termiska effekt beaktas i beräkningarna

För ett enkelrum, indikatorn t_r kan vara annorlunda. Tekniskt sett är det möjligt att förverkliga idén att tillhandahålla olika temperaturer till enskilda rum, men det är mycket lättare att tillföra luft med samma temperatur till alla rum.

I detta fall är den totala temperaturen t_r ta den som visade sig vara den minsta. Därefter beräknas den tillförda mängden luft med formeln som definierar E_ot.

Därefter bestämmer vi formeln för att beräkna volymen för inkommande luft V_ot vid dess upphettningstemperatur t_r:

V_ot = E_ot/ p_r

Svaret är skrivet i m³/ h

Men inomhusluftväxeln V_p kommer att skilja sig från värdet på V_oteftersom det är nödvändigt att bestämma det baserat på den inre temperaturen t_v:

V_ot = E_ot/ p_v

I formeln för bestämning av V_p och v_ot lufttäthetsindikatorer p_r och p_v (kg / m³) beräknas med hänsyn till temperaturen på den uppvärmda luften t_r och rumstemperatur t_v.

Indikerad rumstemperatur t_r måste vara högre än t_v. Detta minskar mängden luft som tillförs och minskar dimensionerna på kanalerna i system med naturlig luftrörelse eller minskar elförbrukningen om mekanisk motivation används för att cirkulera den uppvärmda luftmassan.

Traditionellt bör den maximala temperaturen för luften som kommer in i rummet när den tillförs i en höjd som överstiger märket 3,5 m vara 70 ° С. Om luft tillförs i en höjd av mindre än 3,5 m, är dess temperatur vanligtvis lika med 45 ° C.

För bostäder som är 2,5 m höga är den tillåtna temperaturgränsen 60 ° C. När temperaturen ställs in högre förlorar atmosfären sina egenskaper och är inte lämplig för inandning.

Om de lufttermiska gardinerna är belägna vid de yttre grindarna och öppningarna som vetter utåt, tillåts temperaturen på den inkommande luften 70 ° C, för gardiner belägna i ytterdörrarna, upp till 50 ° C.

Den levererade temperaturen påverkas av lufttillförselmetoderna, strålens riktning (vertikalt, längs sluttningen, horisontellt, etc.). Om människor ständigt befinner sig i rummet bör temperaturen på den tillförda luften sänkas till 25 ° C.

Efter genomförande av preliminära beräkningar är det möjligt att bestämma den nödvändiga värmeförbrukningen för att värma luften.

För RSVO kostar värme Q₁ beräknat av uttrycket:

Q₁ = E_ot × (t_r - t_v) × c

För PSVO-beräkning Q₂ producerad med formeln:

Q₂ = E_vent × (t_r - t_v) × c

Värmeförbrukning Q₃ för HRW hittas av ekvationen:

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

I alla tre uttryck:

• E_ot och E_vent - luftförbrukning i kg / s för uppvärmning (E_ot) och ventilation (E_vent);
• t_n - utomhustemperatur i ° C.

De återstående egenskaperna för variablerna är desamma.

I CHRSVO bestäms mängden recirkulerad luft med formeln:

E_rec = E_ot - E_vent

Variabel e_ot uttrycker mängden blandad luft uppvärmd till temperatur t_r.

Det finns en egenhet i PSVO med naturlig motivation - mängden rörlig luft varierar beroende på temperaturen utanför. Om utetemperaturen sjunker, stiger systemtrycket. Detta leder till en ökning av luften som kommer in i huset. Om temperaturen stiger sker den omvända processen.

Även i luftkonditioneringssystemet, till skillnad från ventilationssystem, rör sig luft med en lägre och förändrad densitet jämfört med densiteten för luften som omger luftkanalerna.

På grund av detta fenomen uppstår följande processer:

1. Kommer från generatorn kyls luften, som passerar genom luftkanalerna, märkbart under rörelse
2. Under naturlig rörelse förändras mängden luft som kommer in i rummet under uppvärmningssäsongen.

Ovanstående processer beaktas inte om fläktar används i luftkonditioneringssystemet för luftcirkulation, och det har också en begränsad längd och höjd.

Om systemet har många grenar, ganska långt, och byggnaden är stor och hög, är det nödvändigt att minska processen för att kyla luften i kanalerna, för att minska omfördelningen av luft som kommer under påverkan av det naturliga cirkulationstrycket.

Vid beräkning av den erforderliga kraften för utökade och grenade luftvärmesystem är det nödvändigt att beakta inte bara den naturliga processen för att kyla luftmassan under rörelse genom kanalen, utan också effekten av luftmassans naturliga tryck när man passerar genom kanalen

För att kontrollera processen för att kyla luften, utför termisk beräkning av kanalerna. För att göra detta är det nödvändigt att fastställa den initiala lufttemperaturen och specificera dess flödeshastighet med hjälp av formler.

För att beräkna värmeflödet Q_ohl genom kanalens väggar, vars längd är lika med l, använd formeln:

Q_ohl = q₁ × l

I uttrycket, q₁ anger värmeflödet som passerar genom väggarna i kanalen som är 1 m lång. Parametern beräknas med uttrycket:

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

I ekvation D₁ - värmeöverföringsmotstånd från uppvärmd luft med en medeltemperatur t_sr över fyrkant S₁ kanalens väggar 1 m långa inomhus vid temperatur t_v.

Värmebalansekvationen ser ut så här:

q₁l = E_ot × c × (t_nach - t_r)

I formeln:

• E_ot - mängden luft som krävs för att värma rummet, kg / h;
• c är den specifika luftvärmen, kJ / (kg ° C);
• t_nac - lufttemperatur i början av kanalen, ° C;
• t_r - temperaturen på luft som släpps ut i rummet, ° С.

Värmebalansekvationen tillåter dig att ställa in startstemperaturen för luften i kanalen vid en viss slutlig temperatur och däremot ta reda på den slutliga temperaturen vid en given initial temperatur samt bestämma luftflödet.

Temperatur t_nach kan också hittas med formeln:

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

Här är η en del av Q_ohlatt komma in i rummet i beräkningarna är lika med noll. Egenskaperna för de återstående variablerna namngavs ovan.

Den raffinerade formen för varmluftsflöde kommer att se ut så här:

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

Alla bokstavliga värden i uttrycket definieras ovan. Låt oss gå vidare till ett exempel på beräkning av luftvärme för ett visst hus.

Exempel på beräkning av värmeförlust hemma

Det betraktade huset ligger i staden Kostroma, där temperaturen utanför fönstret på den kallaste femdagarsdagen når -31 grader, jordens temperatur - +5 ° С. Önskad rumstemperatur - +22 ° С.

Vi kommer att överväga ett hus med följande dimensioner:

• bredd - 6,78 m;
• längd - 8,04 m;
• höjd - 2,8 m.

Värden kommer att användas för att beräkna området för de slutna elementen.

För beräkningar är det mest bekvämt att rita en husplan på papper, där den indikerar byggnadens bredd, längd, höjd, placering av fönster och dörrar, deras mått

Byggnadens väggar består av:

• luftbetong med tjocklek B = 0,21 m, värmeledningsförmåga koefficient k = 2,87;
• polyfoam B = 0,05 m, k = 1,678;
• vänd tegel B = 0,09 m, k = 2,26.

Vid bestämning av k bör information från tabellerna användas, och bättre, information från det tekniska passet, eftersom sammansättningen av material från olika tillverkare kan variera, därför har olika egenskaper.

Armerad betong har den högsta värmeledningsförmågan, mineralullplattor har de lägsta, därför används de mest effektivt i byggandet av varma hus

Husets golv består av följande lager:

• sand, B = 0,10 m, k = 0,58;
• krossad sten, B = 0,10 m, k = 0,13;
• betong, B = 0,20 m, k = 1,1;
• ecowool-isolering, B = 0,20 m, k = 0,043;
• förstärkt avdragare, B = 0,30 m k = 0,93.

I ovanstående plan för huset har golvet samma struktur i hela området, det finns ingen källare.

Taket består av:

• mineralull, B = 0,10 m, k = 0,05;
• gips, B = 0,025 m, k = 0,21;
• tallsköldar, B = 0,05 m, k = 0,35.

Taket har ingen åtkomst till vinden.

Det finns bara 8 fönster i huset, alla är dubbelkammare med K-glas, argon, indikator D = 0,6. Sex fönster är 1,2 × 1,5 m stora, en är 1,2 × 2 m stor och en är 0,3 × 0,5 m stor. Dörrarna är 1 × 2,2 m stora och passet D är 0,36.

Beräkning av väggförlust

Vi beräknar värmeförlusten för varje vägg individuellt.

Hitta först området med norra väggen:

S_sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

Det finns inga dörröppningar och fönsteröppningar på väggen, så vi kommer att använda detta värde S.

För att beräkna värmekostnaderna för OK, inriktad på en av kardinalpunkterna, är det nödvändigt att ta hänsyn till förfiningskoefficienterna

Baserat på väggens sammansättning finner vi dess totala värmebeständighet lika med:

D_s.sten = D_gb + D_pn + D_kr

För att hitta D använder vi formeln:

D = B / k

Sedan ersätter vi de initiala värdena, får vi:

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

För beräkningar använder vi formeln:

Q_st = S × (t_v - t_n) × D × l

Med tanke på att koefficienten l för den norra väggen är 1,1, får vi:

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

I södra väggen finns ett fönster med ett område av:

S_ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

Därför är det i beräkningar från S södra väggen nödvändigt att subtrahera S-fönster för att få de mest exakta resultaten.

S_yuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

Parametern l för sydriktningen är 1. Sedan:

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

För östra och västra väggarna är förfiningskoefficienten l = 1,05, och det räcker därför med att beräkna ytarean på OK utan att ta hänsyn till S-fönster och dörrar.

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

därefter:

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

I slutändan är väggarnas totala Q lika med summan av Q för alla väggar, det vill säga:

Q_sten = 184 + 166 + 176 = 526

Totalt lämnar värme genom väggarna i en mängd av 526 watt.

Värmeförlust genom fönster och dörrar

Husets plan visar att dörrarna och 7 fönster vetter mot öster och väster, därför är parametern l = 1.05. Den totala ytan på 7 fönster, med beaktande av ovanstående beräkningar, är lika med:

S_okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

För dem kommer Q, med hänsyn till att D = 0,6, beräknas enligt följande:

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

Vi beräknar Q för södra fönstret (l = 1).

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

För dörrar är D = 0,36 och S = 2,2, l = 1,05, sedan:

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

Vi sammanfattar den resulterande värmeförlusten och får:

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

Därefter definierar vi Q för tak och golv.

Beräkning av värmeförluster i tak och golv

För tak och golv l = 1. Beräkna deras area.

S_pol = S_kruka = 6.78 × 8.04 = 54.51

Med tanke på golvets sammansättning definierar vi den totala D.

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

Därefter är värmeförlusten på golvet, med hänsyn till att jordens temperatur är +5, lika med:

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

Beräkna det totala D-taket:

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

Då är takets Q lika med:

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

Den totala värmeförlusten genom OK kommer att vara lika med:

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

Totalt kommer husets värmeförlust att vara lika med 13054 W eller nästan 13 kW.

Beräkning av värmeförluster av ventilation

Rummet driver ventilation med ett specifikt luftväxel på 3 m³/ h, ingången är utrustad med en luft-termisk kapell, så för beräkningar räcker det att använda formeln:

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

Vi beräknar lufttätheten i rummet vid en given temperatur på +22 grader:

p_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parameter L_n lika med produkten från den specifika konsumtionen av golvytan, det vill säga:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

Värmekapaciteten för luft c är 1.005 kJ / (kg × ° C).

Med tanke på all information hittar vi ventilationen Q:

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

De totala värmekostnaderna för ventilation är 3000 watt eller 3 kW.

Inhemsk värme

Hushållens inkomst beräknas med formeln.

Q_t = 10 × S_pol

Det vill säga att vi ersätter de kända värdena:

Q_t = 54.51 × 10 = 545

Sammanfattningsvis kan vi se att den totala värmeförlusten Q hemma kommer att vara lika med:

Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509

Vi tar Q = 16000 W eller 16 kW som driftsvärde.

Exempel på beräkningar för CBO

Låt temperaturen på den tillförda luften (t_r) - 55 ° С, önskad rumstemperatur (t_v) - 22 ° C, värmeförlust hemma (Q) - 16 000 watt.

Bestämning av luftmängd för RSVO

För att bestämma massan på den tillförda luften vid temperaturen t_r formeln används:

E_ot = Q / (c × (t_r - t_v)) 

Genom att ersätta parametervärdena i formeln får vi:

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

Den tillförda volymen luft som beräknas beräknas med formeln:

V_ot = E_ot / p_r,

där:

p_r = 353 / (273 + t_r)

Först beräknar vi densiteten p:

p_r = 353/(273 + 55) = 1.07

därefter:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Luftutbytet i rummet bestäms av formeln:

Vp = E_ot / p_v

Bestäm lufttätheten i rummet:

p_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Att ersätta värdena i formeln får vi:

V_p = 483/1.19 = 405

Således är luftutbytet i rummet 405 meter³ per timme, och volymen luft som tillförs bör vara lika med 451 m³ på en timme.

Beräkning av mängden luft för HWAC

För att beräkna mängden luft för HWRS tar vi informationen som erhållits från föregående exempel samt t_r = 55 ° C, t_v = 22 ° C; Q = 16000 watt. Mängden luft som krävs för ventilation, E_vent= 110 m³/ h Uppskattad utomhustemperatur t_n= -31 ° C

För beräkningen av HFRS använder vi formeln:

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

Att ersätta värdena får vi:

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

Volymen av cirkulerad luft kommer att vara 405-110 = 296 m³ inklusive ytterligare värmeförbrukning är lika med 27000-16000 = 11000 watt.

Bestämning av den initiala lufttemperaturen

Motståndet för den mekaniska kanalen är D = 0,27 och är hämtat från dess tekniska egenskaper. Kanalens längd utanför det uppvärmda rummet är l = 15 m. Det fastställs att Q = 16 kW, den inre lufttemperaturen är 22 grader och den erforderliga temperaturen för uppvärmning av rummet är 55 grader.

Definiera E_ot enligt ovanstående formler. Vi får:

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

Värmeflöde q₁ kommer att vara:

q₁ = (55 – 22)/0.27 = 122

Den initiala temperaturen med en avvikelse på η = 0 är:

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

Ange medeltemperaturen:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

därefter:

Q_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Med tanke på informationen hittar vi:

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

Av detta följer att när luft rör sig går 4 graders värme förlorade. För att minska värmeförlusten är det nödvändigt att isolera rören. Vi rekommenderar också att du bekanta dig med vår andra artikel, som i detalj beskriver arrangemangsprocessen. luftvärmesystem.

Slutsatser och användbar video om ämnet

En informativ video om beräkningar av CB med hjälp av Ecxel-programmet:

Att lita på beräkningarna av NWO är nödvändigt för proffs, eftersom endast specialister har erfarenhet, relevant kunskap, kommer att ta hänsyn till alla nyanser i beräkningarna.

Har du frågor, hitta felaktigheter i ovanstående beräkningar eller vill komplettera materialet med värdefull information? Lämna dina kommentarer i blocket nedan.