Instalarea sistemului de încălzire nu este posibilă fără calcule preliminare. Informațiile obținute ar trebui să fie cât mai exacte, prin urmare, calculul încălzirii aerului se face de către experți care folosesc programe specializate, ținând cont de nuanțele proiectării.
Este posibil să se calculeze independent sistemul de încălzire a aerului (în continuare - CBO), având cunoștințe elementare în matematică și fizică.
În acest articol, vă vom spune cum să calculați nivelul pierderilor de căldură la domiciliu și tratamentul termic al apei. Pentru ca totul să fie cât mai clar posibil, se vor da exemple specifice de calcule.
Calculul pierderilor de căldură la domiciliu
Pentru a selecta CBO, este necesar să se determine cantitatea de aer pentru sistem, temperatura inițială a aerului din conductă pentru încălzirea optimă a încăperii. Pentru a afla aceste informații, trebuie să calculați pierderea de căldură acasă și să începeți ulterior calculele de bază.
Orice clădire în timpul vremii reci pierde energie termică. Numărul său maxim iese din cameră prin pereți, acoperiș, ferestre, uși și alte elemente care înconjoară (în continuare - OK), orientată într-o parte a străzii.
Pentru a asigura o anumită temperatură în casă, trebuie să calculați capacitatea de căldură, care să poată compensa costurile de căldură și să mențină temperatura dorită în casă.
Galerie de imagini
Fotografie din
Calculele pentru încălzirea cu aer a unei case de țară sunt efectuate pentru selectarea competentă a unei unități de încălzire care poate genera cantitatea necesară de energie termică
Generatorul de căldură, care utilizează în principal șeminee și sobe rusești în casele de țară, ar trebui să acopere pierderea de căldură a casei prin structuri de construcție
În sistemele de încălzire cu aer, pregătirea lichidului de răcire este realizată de toate tipurile de cazane. În primul rând, încălzesc apă sau aburi, care la rândul lor transferă căldura în curenții de aer
Încălzitoarele cu gaz, apă și electric furnizează aer încălzit în cameră fără utilizarea canalelor
Când folosiți unități care furnizează masă de aer încălzită direct în cameră, acestea sunt instalate într-o cantitate de cel puțin 2 bucăți pe cameră. Deci, în caz de defectare a unui dispozitiv, cel de-al doilea ar putea asigura o temperatură de +5 grade
La combinarea încălzirii aerului cu sistemele de ventilație și climatizare, este necesar să se țină seama de pierderea de energie pentru încălzirea porțiunii de aer proaspete amestecate de pe stradă
În versiunile de canal ale sistemelor de încălzire cu aer, aerul încălzit se deplasează prin conducte a căror suprafață transferă căldură în cameră
În sistemele cu aer conductat, funcția dispozitivelor de încălzire este îndeplinită de conductă. Zona sa este luată în considerare, determinând transferul de căldură
Principiul calculului puterii agregatului
Unitate de gaz în afara casei
Dispozitiv cu gaz volatil
Încălzitor de aer electric
Combinație cu alte sisteme
Circuitul de încălzire a canalului
Specificitatea circuitului aerian
Există o concepție greșită că pierderile de căldură sunt aceleași pentru fiecare casă. Unele surse susțin că 10 kW sunt suficiente pentru a încălzi o casă mică de orice configurație, altele sunt limitate la 7-8 kW pe mp. metru.
Conform schemei de calcul simplificate la fiecare 10 m2 zona exploatată în regiunile nordice și banda de mijloc trebuie să fie prevăzută cu 1 kW de energie termică. Această cifră, individuală pentru fiecare clădire, este înmulțită cu un factor de 1,15, creând astfel o rezervă de energie termică în caz de pierderi neașteptate.
Totuși, astfel de estimări sunt destul de brute, în plus, ele nu iau în considerare calitatea, caracteristicile materialelor utilizate la construcția casei, condițiile climatice și alți factori care afectează costurile de căldură.
Cantitatea de căldură reziduală depinde de zona elementului de închidere, de conductivitatea termică a fiecărui strat. Cea mai mare cantitate de energie termică părăsește camera prin pereți, podea, acoperiș, ferestre
Dacă construcția casei a folosit materiale de construcție moderne a căror conductivitate termică este scăzută, atunci pierderea de căldură a structurii va fi mai mică, ceea ce înseamnă că puterea termică va fi mai mică.
Dacă luați echipamente termice care generează mai multă putere decât este necesar, atunci va apărea excesul de căldură, care de obicei este compensată de ventilație. În acest caz, apar cheltuieli financiare suplimentare.
Dacă este selectat un echipament cu putere redusă pentru CBO, atunci se va simți o lipsă de căldură în cameră, deoarece dispozitivul nu va putea genera cantitatea necesară de energie, ceea ce va necesita achiziționarea de unități de încălzire suplimentare.
Utilizarea spumei poliuretanice, a fibrei de sticlă și a altor izolații moderne vă permite să obțineți o izolare termică maximă a încăperii
Costurile termice ale unei clădiri depind de:
- structura elementelor de împrejmuire (pereți, tavane etc.), grosimea acestora;
- suprafață încălzită;
- orientarea în raport cu punctele cardinale;
- temperatura minimă în afara ferestrei din regiune sau oraș în 5 zile de iarnă;
- durata sezonului de încălzire;
- procese de infiltrare, ventilație;
- alimentarea cu căldură menajeră;
- consum de căldură pentru nevoile casnice.
Este imposibil să calculați corect pierderea de căldură fără a ține cont de infiltrare și ventilație, care afectează semnificativ componenta cantitativă. Infiltrarea este un proces natural de mișcare a maselor de aer care are loc în timpul mișcării oamenilor într-o cameră, deschizând ferestre pentru ventilație și alte procese casnice.
Ventilarea este un sistem special instalat prin care este furnizat aer, iar aerul poate intra într-o cameră cu o temperatură mai scăzută.
De 9 ori mai multă căldură este expulzată prin ventilație decât în timpul infiltrării naturale
Căldura intră în cameră nu numai prin sistemul de încălzire, ci și prin aparate de încălzire, lămpi incandescente și oameni. De asemenea, este important să se țină seama de consumul de căldură pentru încălzirea articolelor reci aduse de pe stradă, de haine.
Înainte de a alege echipamentul pentru aer condiționat, proiectarea unui sistem de încălzire, este important să calculați pierderea de căldură acasă cu o precizie ridicată. Acest lucru se poate face folosind programul gratuit Valtec. Pentru a nu vă aprofunda în complexitatea aplicației, puteți utiliza formule matematice care oferă o precizie ridicată a calculelor.
Pentru a calcula pierderea totală de căldură Q a locuinței, este necesar să se calculeze consumul de căldură al plicului Q al clădiriiorg.k, consum de energie pentru ventilație și infiltrare Qv, țineți cont de cheltuielile casnice QT. Pierderile sunt măsurate și înregistrate în wați.
Pentru a calcula consumul total de căldură Q, folosiți formula:
Q = Qorg.k + Qv - ÎT
În continuare, avem în vedere formulele pentru determinarea costurilor de căldură:
Qorg.k , Qv, QT.
Determinarea pierderilor de căldură ale plicurilor de clădire
Prin elementele de închidere ale casei (pereți, uși, ferestre, tavan și podea), cea mai mare cantitate de căldură este eliberată. Pentru a determina Qorg.k este necesar să se calculeze separat pierderea de căldură pe care o suportă fiecare element structural.
Aceasta este Qorg.k calculat după formula:
Qorg.k = Qpol + QSf + QOK n + Qpt + QDV
Pentru a determina valoarea Q a fiecărui element al casei, este necesar să aflăm structura și coeficientul său de conductivitate termică sau coeficientul de rezistență termică, care este indicat în pașaportul material.
Pentru a calcula consumul de căldură, se iau în calcul straturile care afectează izolația termică. De exemplu, izolarea, zidăria, placarea etc.
Calculul pierderilor de căldură are loc pentru fiecare strat omogen al elementului de înglobare. De exemplu, dacă un perete este format din două straturi diferite (izolație și zidărie), atunci calculul se face separat pentru izolare și zidărie.
Calculați consumul de căldură al stratului, ținând cont de temperatura dorită în cameră prin expresia:
QSf = S × (tv - tn) × B × l / k
Variabilele au următoarele semnificații în expresie:
- S este aria stratului, m2;
- Tv - temperatura dorită în casă, ° C; pentru camerele de colț, temperatura este făcută cu 2 grade mai mare;
- Tn - temperatura medie a celor mai reci 5 zile din regiune, ° С;
- k este coeficientul de conductivitate termică a materialului;
- B este grosimea fiecărui strat al elementului de închidere, m;
- l– parametrul tabular, ține cont de caracteristicile consumului de căldură pentru OK, situat în diferite părți ale lumii.
Dacă ferestrele sau ușile sunt încorporate în perete pentru calcul, atunci atunci când se calculează Q din suprafața totală a OK, este necesar să scădem zona ferestrei sau ușii, deoarece consumul lor de căldură va fi diferit.
În pașaportul tehnic, coeficientul de transfer de căldură D este uneori indicat pe geamuri sau uși, datorită cărora este posibil să se simplifice calculele
Coeficientul de rezistență termică este calculat după formula:
D = B / k
Formula de pierdere de căldură pentru un singur strat poate fi reprezentată ca:
QSf = S × (tv - tn) × D × l
În practică, pentru a calcula Q-ul podelei, pereților sau plafoanelor, coeficienții D ai fiecărui strat OK sunt calculați, însumiți și înlocuiți în formula generală, ceea ce simplifică procesul de calcul.
Contabilizarea costurilor de infiltrare și ventilație
Aerul la temperatură scăzută poate intra în cameră din sistemul de ventilație, ceea ce afectează semnificativ pierderea de căldură. Formula generală pentru acest proces este următoarea:
Qv = 0,28 × Ln × pv × c × (tv - tn)
Într-o expresie, caracterele alfabetice au semnificația:
- Ln - debit de aer de admisie, m3/ h;
- pv - densitatea aerului din cameră la o temperatură dată, kg / m3;
- Tv - temperatura în casă, ° С;
- Tn - temperatura medie a celor mai reci 5 zile din regiune, ° С;
- c este capacitatea de căldură a aerului, kJ / (kg * ° C).
Parametrul Ln preluate din caracteristicile tehnice ale sistemului de ventilație. În cele mai multe cazuri, aerul de alimentare are un debit specific de 3 m3/ h, pe baza căruia Ln calculat după formula:
Ln = 3 × Spol
În formula Spol - suprafața etajului, m2.
Densitatea aerului interiorpv definit prin expresia:
pv = 353/273 + tv
Aici nuv - temperatura setată în casă, măsurată în ° C.
Capacitatea de căldură c este o cantitate fizică constantă și este egală cu 1.005 kJ / (kg × ° C).
Prin ventilație naturală, aerul rece intră prin ferestre, uși, deplasând căldura printr-un coș de fum
Ventilația neorganizată sau infiltrarea este determinată de formula:
Qeu = 0,28 × ∑Gh × c × (tv - tn) × kT
În ecuație:
- Gh - debitul de aer prin fiecare gard este o valoare tabulară, kg / h;
- kT - coeficientul de influență a fluxului de aer termic, preluat din tabel;
- Tv , tn - temperaturi setate în interior și exterior, ° C.
Atunci când ușile se deschid, cea mai importantă pierdere de căldură apare, prin urmare, dacă intrarea este prevăzută cu perdele de aer, acestea ar trebui să fie luate în considerare.
Perdea termică este un încălzitor ventilator alungit care generează un flux puternic în cadrul unei ferestre sau a unei uși. Acesta minimizează sau elimină practic pierderea de căldură și aer din stradă, chiar și cu ușa sau fereastra deschisă
Pentru a calcula pierderea de căldură a ușilor, se folosește formula:
Qot.d = QDV × j × H
În expresia:
- QDV - pierderi estimate de căldură ale ușilor exterioare;
- H - înălțimea construcției, m;
- j este un coeficient tabular, în funcție de tipul ușilor și locația acestora.
Dacă casa are ventilație organizată sau infiltrare, atunci calculele sunt făcute după prima formulă.
Suprafața elementelor structurale care înglobează poate fi eterogenă - pot exista lacune sau scurgeri pe care trece aerul. Aceste pierderi de căldură sunt considerate neglijabile, dar pot fi, de asemenea, determinate. Acest lucru poate fi realizat exclusiv prin metode de program, deoarece este imposibil de calculat unele funcții fără a utiliza aplicații.
Cea mai exactă imagine a pierderilor de căldură reală este dată de un studiu de imagistică termică la domiciliu. Această metodă de diagnostic vă permite să identificați erori de construcție ascunse, lacune în izolația termică, scurgeri în sistemul de alimentare cu apă, reducând performanța termică a clădirii și alte defecte
Căldura gospodăriei
Prin aparatele electrice, corpul uman, lămpile, căldura suplimentară intră în cameră, care este, de asemenea, luată în considerare la calcularea pierderilor de căldură.
S-a stabilit experimental că astfel de încasări nu pot depăși nota de 10 W pe 1 m2. Prin urmare, formula de calcul poate fi de forma:
QT = 10 × Spol
În expresia Spol - suprafața etajului, m2.
Principala metodologie pentru calcularea NWO
Principiul principal de funcționare al oricărui NWO este transferul energiei termice prin aer prin răcirea lichidului de răcire. Elementele sale principale sunt un generator de căldură și o conductă de căldură.
Aerul este furnizat în camera deja încălzită la temperatura trpentru a menține temperatura dorită tv. Prin urmare, cantitatea de energie acumulată ar trebui să fie egală cu pierderea totală de căldură a clădirii, adică Q. Există egalitate:
Q = Eot × c × (tv - tn)
În formula E - consumul de aer încălzit kg / s pentru încălzirea camerei. Din egalitate putem exprima Eot:
Eot = Q / (c × (t.)v - tn))
Reamintim că capacitatea de căldură a aerului este c = 1005 J / (kg × K).
Formula determină numai cantitatea de aer furnizată, folosită numai pentru încălzire numai în sistemele de recirculare (în continuare - RSVO).
În sistemele de alimentare și recirculare, o parte din aer este preluată de pe stradă, spre cealaltă parte - din cameră. Ambele părți sunt amestecate și, după încălzire, la temperatura dorită, sunt livrate în cameră
Dacă CBO este utilizat ca ventilație, cantitatea de aer furnizată este calculată după cum urmează:
- Dacă cantitatea de aer pentru încălzire depășește cantitatea de aer pentru ventilație sau este egală cu aceasta, atunci se ia în considerare cantitatea de aer pentru încălzire, iar sistemul este selectat ca flux direct (în continuare - PSVO) sau cu recirculare parțială (în continuare - HRWS).
- Dacă cantitatea de aer pentru încălzire este mai mică decât cantitatea de aer necesară pentru ventilație, atunci se ia în considerare doar cantitatea de aer necesară pentru ventilație, se introduce HVAC (uneori - HVAC), iar temperatura aerului furnizat este calculată după formula: tr = tv + Q / c × Eorificiu.
În cazul în care indicatorul depășește tr parametrii admisi, cantitatea de aer introdusă prin ventilație trebuie crescută.
Dacă camera are surse de căldură constantă, atunci temperatura aerului furnizat este redusă.
Aparatele electrice incluse generează aproximativ 1% din căldura din cameră. Dacă unul sau mai multe dispozitive funcționează continuu, puterea termică a acestora trebuie luată în considerare în calcule
Pentru o cameră single, indicatorul tr poate fi diferit. Tehnic, este posibil să realizăm ideea de a furniza temperaturi diferite camerelor individuale, dar este mult mai ușor să furnizezi aer cu aceeași temperatură tuturor camerelor.
În acest caz, temperatura totală tr ia-l pe cel care s-a dovedit a fi cel mai mic. Apoi, cantitatea de aer furnizată este calculată prin formula care definește Eot.
În continuare, determinăm formula de calcul al volumului de aer V care intrăot la temperatura sa de încălzire tr:
Vot = Eot/ pr
Răspunsul este scris în m3/ h
Cu toate acestea, schimbul de aer interior Vp va diferi de valoarea lui Vot, deoarece este necesar să se determine pe baza temperaturii interne tv:
Vot = Eot/ pv
În formula de determinare a Vp și vot indicatori de densitate a aerului pr și pv (kg / m3) se calculează ținând cont de temperatura aerului încălzit tr și temperatura camerei tv.
Temperatura de alimentare tr trebuie să fie mai mare decât tv. Aceasta va reduce cantitatea de aer furnizată și va reduce dimensiunile canalelor sistemelor cu mișcare naturală a aerului sau va reduce consumul de energie electrică dacă se folosește motivația mecanică pentru a circula masa de aer încălzită.
În mod tradițional, temperatura maximă a aerului care intră în cameră atunci când este furnizată la o înălțime care depășește nota de 3,5 m trebuie să fie de 70 ° С. Dacă aerul este furnizat la o altitudine mai mică de 3,5 m, atunci temperatura acestuia este de obicei echivalată cu 45 ° C.
Pentru spațiile rezidențiale înălțime de 2,5 m, limita de temperatură admisă este de 60 ° C. Când temperatura este setată mai ridicat, atmosfera își pierde proprietățile și nu este potrivită pentru inhalare.
Dacă perdelele aer-termice sunt amplasate la porțile și deschiderile exterioare orientate spre exterior, atunci temperatura aerului de intrare este permisă 70 ° C, pentru perdelele situate în ușile exterioare, până la 50 ° C.
Temperatura furnizată este afectată de metodele de alimentare cu aer, de direcția jetului (vertical, de-a lungul pantei, orizontal etc.). Dacă oamenii sunt în mod constant în cameră, atunci temperatura aerului furnizat trebuie redusă la 25 ° C.
După efectuarea calculelor preliminare, este posibil să se determine consumul de căldură necesar pentru încălzirea aerului.
Pentru căldură RSVO costă Q1 calculat prin expresia:
Q1 = Eot × (tr - tv) × c
Pentru calculul PSVO Q2 produs după formula:
Q2 = Eorificiu × (tr - tv) × c
Consumul de căldură Q3 pentru HRW se găsește prin ecuația:
Q3 = [Eot × (tr - tv) + Eorificiu × (tr - tv)] × c
În toate cele trei expresii:
- Eot și Eorificiu - consum de aer în kg / s pentru încălzire (Eot) și ventilație (Eorificiu);
- Tn - temperatura exterioară în ° C.
Restul caracteristicilor variabilelor sunt aceleași.
În CHRSVO, cantitatea de aer recirculat este determinată după formula:
Erec = Eot - Eorificiu
Variabilă eot exprimă cantitatea de aer amestecat încălzită la temperatura tr.
Există o particularitate în PSVO cu motivația naturală - cantitatea de aer în mișcare variază în funcție de temperatura din exterior. Dacă temperatura din exterior scade, presiunea sistemului crește. Acest lucru duce la o creștere a aerului care intră în casă. Dacă temperatura crește, atunci apare procesul invers.
De asemenea, în sistemul de climatizare, spre deosebire de sistemele de ventilație, aerul se mișcă cu o densitate mai mică și în schimbare în comparație cu densitatea aerului care înconjoară conductele de aer.
Din cauza acestui fenomen, apar următoarele procese:
- Venind din generator, aerul care trece prin conductele de aer este vizibil răcit în timpul mișcării
- În timpul mișcării naturale, cantitatea de aer care intră în cameră se schimbă în timpul sezonului de încălzire.
Procesele de mai sus nu sunt luate în considerare dacă ventilatoarele sunt utilizate în sistemul de aer condiționat pentru circulația aerului, și are, de asemenea, o lungime și o înălțime limitată.
Dacă sistemul are multe ramuri, destul de lungi, iar clădirea este mare și înaltă, atunci este necesar să se reducă procesul de răcire a aerului în conducte, pentru a reduce redistribuirea aerului care intră sub influența presiunii de circulație naturală.
Atunci când se calculează puterea necesară a sistemelor de încălzire cu aer extins și ramificat, este necesar să se țină seama nu numai de procesul natural de răcire a masei de aer în timpul deplasării prin canal, dar și de efectul presiunii naturale a masei de aer la trecerea prin canal.
Pentru a controla procesul de răcire a aerului, efectuați calculul termic al conductelor. Pentru aceasta, este necesar să se stabilească temperatura inițială a aerului și să se specifice debitul acesteia folosind formule.
Pentru calcularea fluxului de căldură QOHL prin pereții conductei, a căror lungime este egală cu l, folosiți formula:
QOHL = q1 × l
În expresia, q1 denotă fluxul de căldură care trece prin pereții conductei lungime de 1 m. Parametrul este calculat prin expresia:
q1 = k × S1 × (tsr - tv) = (tsr - tv) / D1
În ecuația D1 - rezistența la transferul de căldură din aerul încălzit cu temperatura medie tsr peste pătrat S1 pereții conductei de 1 m lungime în interior la temperatura tv.
Ecuația echilibrului termic arată astfel:
q1l = Eot × c × (tnach - tr)
În formula:
- Eot - cantitatea de aer necesară pentru încălzirea camerei, kg / h;
- c este căldura specifică a aerului, kJ / (kg ° C);
- Tnac - temperatura aerului la începutul conductei, ° C;
- Tr - temperatura aerului evacuat în cameră, ° С.
Ecuația echilibrului termic vă permite să setați temperatura inițială a aerului în conductă la o temperatură finală dată și, invers, să aflați temperatura finală la o temperatură inițială dată, precum și să determinați debitul de aer.
Temperatura tnach poate fi găsită și după formula:
Tnach = tv + ((Q + (1 - η) × QOHL)) × (tr - tv)
Aici η este o parte din QOHLintrarea în cameră în calcule este luată egală cu zero. Caracteristicile celorlalte variabile au fost numite mai sus.
Formula rafinată a fluxului de aer cald va arăta astfel:
Eot = (Q + (1 - η) × QOHL) / (c × (t.)sr - tv))
Toate valorile literare din expresie sunt definite mai sus. Să trecem la un exemplu de calcul al încălzirii aerului pentru o anumită casă.
Exemplu de calcul al pierderilor de căldură la domiciliu
Casa în cauză este situată în orașul Kostroma, unde temperatura din afara ferestrei în cele mai reci zile de cinci zile atinge -31 grade, temperatura solului - +5 ° С. Temperatura dorită a camerei este de +22 ° C.
Vom lua în considerare o casă cu următoarele dimensiuni:
- latime - 6,78 m;
- lungime - 8,04 m;
- înălțime - 2,8 m.
Valorile vor fi utilizate pentru a calcula aria elementelor închise.
Pentru calcule, este cel mai convenabil să desenați un plan de casă pe hârtie, indicând pe ea lățimea, lungimea, înălțimea clădirii, locația ferestrelor și ușilor, dimensiunile acestora
Pereții clădirii constau din:
- beton aerat cu grosimea de B = 0,21 m, coeficientul de conductivitate termică k = 2,87;
- polistiren B = 0,05 m, k = 1,678;
- caramida B = 0,09 m, k = 2,26.
Atunci când se determină k, trebuie să se utilizeze informațiile din tabele, sau mai bine, informațiile din pașaportul tehnic, deoarece compoziția materialelor de la diverși producători poate diferi, prin urmare, are caracteristici diferite.
Betonul armat are cea mai mare conductivitate termică, plăcile din vată minerală au cele mai mici, prin urmare, sunt utilizate cel mai eficient în construcția caselor calde
Etajul casei este format din următoarele straturi:
- nisip, B = 0,10 m, k = 0,58;
- piatră zdrobită, B = 0,10 m, k = 0,13;
- beton, B = 0,20 m, k = 1,1;
- izolație ecowool, B = 0,20 m, k = 0,043;
- șapa armată, B = 0,30 m k = 0,93.
În planul de mai sus al casei, podeaua are aceeași structură în toată zona, nu există subsol.
Plafonul constă din:
- vată minerală, B = 0,10 m, k = 0,05;
- gips-carton, B = 0,025 m, k = 0,21;
- scuturi de pin, B = 0,05 m, k = 0,35.
Plafonul nu are acces la mansardă.
În casă există doar 8 ferestre, toate sunt cu cameră dublă, cu sticlă K, argon, indicator D = 0,6. Șase ferestre au dimensiuni de 1,2 × 1,5 m, una - 1,2 × 2 m, una - 0,3 × 0,5 m. Ușile au dimensiuni de 1 × 2,2 m, indicatorul D în conformitate cu pașaportul este 0,36.
Calculul pierderilor de căldură la perete
Vom calcula pierderea de căldură pentru fiecare perete individual.
Mai întâi, găsiți zona peretelui de nord:
SSev = 8.04 × 2.8 = 22.51
Nu există uși și deschideri de ferestre pe perete, așa că vom folosi această valoare S.
Pentru a calcula costurile de căldură ale OK, orientate către unul dintre punctele cardinale, este necesar să se țină seama de coeficienții de rafinare
Pe baza compoziției peretelui, găsim rezistența termică totală egală cu:
Ds.sten = Dgb + Dpn + Dkr
Pentru a găsi D, folosim formula:
D = B / k
Apoi, înlocuind valorile inițiale, obținem:
Ds.sten = 0.21/2.87 + 0.05/1.678 + 0.09/2.26 = 0.14
Pentru calcule folosim formula:
QSf = S × (tv - tn) × D × l
Având în vedere că coeficientul l pentru peretele nordic este 1,1, obținem:
Qsev.st = 22.51 × (22 + 31) × 0.14 × 1.1 = 184
În peretele de sud există o fereastră cu o suprafață de:
Sok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15
Prin urmare, în calculele din peretele sudic, este necesar să scădem ferestrele S pentru a obține cele mai precise rezultate.
Syuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36
Parametrul l pentru direcția sud este 1. Apoi:
Qsev.st = 22.36 × (22 + 31) × 0.14 × 1 = 166
Pentru pereții estici și vestici, coeficientul de rafinare este l = 1,05; prin urmare, este suficient să se calculeze suprafața OK, fără a ține cont de ferestrele și ușile S.
SOK1 = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8
Sok2 = 1.2 × 2 = 2.4
Sd = 1 × 2.2 = 2.2
Szap + vost = 2 × 6.78 × 2.8 – 2.2 – 2.4 – 10.8 = 22.56
Apoi:
Qzap + vost = 22.56 × (22 + 31) × 0.14 × 1.05 = 176
În cele din urmă, Q-ul total al pereților este egal cu suma Q a tuturor pereților, adică:
Qsten = 184 + 166 + 176 = 526
Total, căldura se lasă prin pereți în cantitate de 526 wați.
Pierderea căldurii prin ferestre și uși
Planul casei arată că ușile și cele 7 ferestre sunt orientate spre est și spre vest, prin urmare, parametrul l = 1.05. Suprafața totală de 7 ferestre, ținând cont de calculele de mai sus, este egală cu:
SOK n = 10.8 + 2.4 = 13.2
Pentru ei, Q, ținând cont că D = 0,6, va fi calculat după cum urmează:
Qok4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630
Calculăm Q al ferestrei de sud (l = 1).
Qok5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5
Pentru uși, D = 0,36 și S = 2,2, l = 1,05, atunci:
QDV = 2.2 × (22 + 31) × 0.36 × 1.05 = 43
Rezumăm pierderea de căldură rezultată și obținem:
Qok + dv = 630 + 43 + 5 = 678
În continuare, definim Q pentru tavan și podea.
Calculul pierderilor de căldură ale plafonului și podelei
Pentru tavan și podea l = 1. Calculați aria acestora.
Spol = Soală = 6.78 × 8.04 = 54.51
Având în vedere compoziția podelei, definim D-ul total.
Dpol = 0.10/0.58 + 0.10/0.13 + 0.2/1.1 + 0.2/0.043 + 0.3/0.93 =61
Apoi, pierderea de căldură a podelei, ținând cont că temperatura pământului este de +5, este egală cu:
Qpol = 54.51 × (21 – 5) × 6.1 × 1 = 5320
Calculați plafonul D total:
Doală = 0.10/0.05 + 0.025/0.21 + 0.05/0.35 = 2.26
Atunci Q-ul plafonului va fi egal cu:
Qoală = 54.51 × (22 + 31) × 2.26 = 6530
Pierderea totală de căldură prin OK va fi egală cu:
Qogr.k = 526 + 678 +6530 + 5320 = 13054
Total, pierderea de căldură a casei va fi egală cu 13054 W sau aproape 13 kW.
Calculul pierderilor de căldură ale ventilației
Camera operează ventilație cu un schimb de aer specific de 3 m3/ h, intrarea este prevăzută cu un baldachin cu aer termic, astfel încât pentru calcule este suficient să folosești formula:
Qv = 0,28 × Ln × pv × c × (tv - tn)
Calculăm densitatea aerului din cameră la o temperatură dată +22 grade:
pv = 353/(272 + 22) = 1.2
Parametrul Ln egal cu produsul consumului specific pe suprafața podelei, adică:
Ln = 3 × 54.51 = 163.53
Capacitatea de căldură a aerului c este de 1.005 kJ / (kg × ° C).
Având în vedere toate informațiile, găsim ventilația Q:
Qv = 0.28 × 163.53 × 1.2 × 1.005 × (22 + 31) = 3000
Costurile totale de căldură pentru ventilație vor fi de 3000 de wați sau 3 kW.
Căldura gospodăriei
Venitul gospodăriilor se calculează după formulă.
QT = 10 × Spol
Adică, înlocuind valorile cunoscute, obținem:
QT = 54.51 × 10 = 545
Rezumând, putem vedea că pierderea totală de căldură Q acasă va fi egală cu:
Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509
Să luăm Q = 16000 W sau 16 kW ca valoare de operare.
Exemple de calcule pentru CBO
Lăsați temperatura aerului furnizat (tr) - 55 ° С, temperatura dorită a camerei (tv) - 22 ° C, pierderi de căldură la domiciliu (Q) - 16.000 wați.
Determinarea cantității de aer pentru RSVO
Pentru a determina masa aerului furnizat la temperatura tr se folosește formula:
Eot = Q / (c × (t.)r - tv))
Substituind valorile parametrilor din formulă, obținem:
Eot = 16000/(1.005 × (55 – 22)) = 483
Cantitatea volumetrică de aer furnizată se calculează după formula:
Vot = Eot / pr
Unde:
pr = 353 / (273 + tr)
În primul rând, calculăm densitatea p:
pr = 353/(273 + 55) = 1.07
Apoi:
Vot = 483/1.07 = 451.
Schimbul de aer în cameră este determinat de formula:
Vp = Eot / pv
Determinați densitatea aerului din cameră:
pv = 353/(273 + 22) = 1.19
Înlocuind valorile din formulă, obținem:
Vp = 483/1.19 = 405
Astfel, schimbul de aer în cameră este de 405 m3 pe oră, iar volumul de aer furnizat trebuie să fie egal cu 451 m3 într-o oră.
Calcularea cantității de aer pentru HWAC
Pentru a calcula cantitatea de aer pentru HWRS, luăm informațiile obținute din exemplul precedent, precum și tr = 55 ° C, tv = 22 ° C; Q = 16000 wați. Cantitatea de aer necesară pentru ventilație, Eorificiu= 110 m3/ h Temperatura exterioară estimată tn= -31 ° C.
Pentru calculul HFRS, folosim formula:
Q3 = [Eot × (tr - tv) + Eorificiu × pv × (tr - tv)] × c
Înlocuind valorile, obținem:
Q3 = [483 × (55 – 22) + 110 × 1.19 × (55 – 31)] × 1.005 = 27000
Volumul de aer recirculat va fi de 405-110 = 296 m3 inclusiv consumul suplimentar de căldură este egal cu 27000-16000 = 11000 wați.
Determinarea temperaturii inițiale a aerului
Rezistența conductei mecanice este D = 0,27 și este luată din caracteristicile sale tehnice. Lungimea conductei în afara camerei încălzite este de l = 15 m. Se stabilește că Q = 16 kW, temperatura aerului intern este de 22 de grade, iar temperatura necesară pentru încălzirea camerei este de 55 de grade.
Definiți Eot conform formulelor de mai sus. Primim:
Eot = 10 × 3.6 × 1000/ (1.005 × (55 – 22)) = 1085
Flux de căldură q1 va fi:
q1 = (55 – 22)/0.27 = 122
Temperatura inițială cu o abatere de η = 0 va fi:
Tnach = 22 + (16 × 1000 + 137 × 15) × (55 – 22)/ 1000 × 16 = 60
Precizați temperatura medie:
Tsr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5
Apoi:
Qotkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972
Dat fiind informațiile pe care le găsim:
Tnach = 22 + (16 × 1000 + 1972) × (55 – 22)/(1000 × 16) = 59
De aici rezultă că, atunci când aerul se mișcă, se pierd 4 grade de căldură. Pentru a reduce pierderile de căldură este necesară izolarea conductelor. Vă recomandăm, de asemenea, să vă familiarizați cu celălalt articol, care descrie în detaliu procesul de amenajare a unui sistem de încălzire a aerului.
Un videoclip informativ despre calculele CB utilizând programul Ecxel:
Este necesar ca profesioniștii să aibă încredere în calculele CBO, deoarece numai specialiștii au experiență, cunoștințe relevante, vor ține cont de toate nuanțele din calcule.
Aveți întrebări, găsiți inexactități în calculele de mai sus sau doriți să completați materialul cu informații valoroase? Vă rugăm să lăsați comentariile dvs. în blocul de mai jos.