Lämmitysjärjestelmän asennus ei ole mahdollista ilman alustavia laskelmia. Saatujen tietojen on oltava mahdollisimman tarkkoja, joten asiantuntijat laskevat ilmanlämmityksen laskentaa käyttämällä erikoistuneita ohjelmia, ottaen huomioon suunnittelun vivahteet.
Ilmanlämmitysjärjestelmä (jäljempänä - CBO) on mahdollista laskea itsenäisesti, jolla on perustiedot matematiikasta ja fysiikasta.
Tässä artikkelissa kerromme sinulle kuinka laskea kodin lämpöhäviön taso ja veden lämpökäsittely. Jotta kaikki olisi mahdollisimman selkeää, annetaan tarkat esimerkit laskelmista.
Lämpöhäviön laskeminen kotona
CBO: n valitsemiseksi on välttämätöntä määrittää järjestelmän ilmamäärä, kanavan alkuperäinen ilman lämpötila huoneen lämmityksen optimoimiseksi. Tämän tiedon selvittämiseksi sinun on laskettava kodin lämpöhäviöt ja aloitettava peruslaskelmat myöhemmin.
Mikä tahansa rakennus kylmän ajan aikana menettää lämpöenergiaa. Sen enimmäismäärä jättää huoneen seinien, katon, ikkunoiden, ovien ja muiden suljinelementtien (jäljempänä - OK) kautta kadun toiselle puolelle.
Tietyn lämpötilan varmistamiseksi talossa sinun on laskettava lämpökapasiteetti, joka pystyy kompensoimaan lämpökustannukset ja ylläpitämään talon haluttua lämpötilaa.
kuvagalleria
Kuva
Maalaistalon ilmanlämmityksen laskelmat suoritetaan pätevälle lämmitysyksikön valinnalle, joka voi tuottaa tarvittavan määrän lämpöenergiaa
Lämpögeneraattorin, joka käyttää pääosin takkaa ja venäläisiä uuneita maatalossa, tulisi kattaa talon lämpöhäviöt rakennusrakenteiden kautta
Ilmalämmitysjärjestelmissä jäähdytysnesteen valmistus tapahtuu kaikentyyppisillä kattiloilla. Ne lämmittävät ensin vettä tai höyryä, joka puolestaan siirtää lämpöä ilmavirtaan
Kaasu-, vesi- ja sähkölämmittimet toimittavat lämmitettyä ilmaa huoneeseen ilman kanavia
Kun käytetään yksiköitä, jotka toimittavat lämmitettyä ilmamassaa suoraan huoneeseen, niitä asennetaan vähintään 2 kappaletta huonetta kohti. Joten yhden laitteen vikaantumisen tapauksessa toinen voisi tarjota lämpötilan +5 astetta
Yhdistettäessä ilmalämmitystä ilmanvaihto- ja ilmastointijärjestelmiin on välttämätöntä ottaa huomioon energian menetykset sekoitetun raikkaan ilman osan kuumentamiseksi kadulta
Ilmalämmitysjärjestelmien kanavaversioissa lämmitetty ilma liikkuu putkien läpi, joiden pinta siirtää lämpöä huoneeseen
Kanavoidussa ilmajärjestelmässä lämmityslaitteiden toiminta suoritetaan putkilinjan avulla. Sen pinta-ala otetaan huomioon määritettäessä lämmönsiirtoa
Kiviaineksen tehon laskemisen periaate
Kaasuyksikkö talon ulkopuolella
Haihtuvan kaasun laite
Sähköinen ilmanlämmitin
Yhdistelmä muiden järjestelmien kanssa
Kanavan lämmityspiiri
Ilmapiirin erityisyys
On olemassa väärinkäsitys, että lämpöhäviöt ovat samat kaikissa kodissa. Jotkut lähteet väittävät, että 10 kW riittää pienikokoisen talon lämmittämiseen missä tahansa kokoonpanossa, toiset rajoittuvat arvoon 7-8 kW neliömetriä kohti. metri.
Yksinkertaistetun laskentatavan mukaan joka 10 m2 pohjoisten alueiden hyödynnettävälle alueelle ja keskimmäiselle kaistalle olisi tarjottava 1 kW lämpövoimaa. Tämä luku, joka on kunkin rakennuksen yksilöllinen, kerrotaan kertoimella 1,15, jolloin luodaan lämpövoimavaranto odottamattomien häviöiden varalta.
Tällaiset arviot ovat kuitenkin melko karkeita, lisäksi niissä ei oteta huomioon talon rakentamisessa käytettyjen materiaalien laatua, ominaisuuksia, ilmasto-olosuhteita ja muita lämpökustannuksiin vaikuttavia tekijöitä.
Jätelämmön määrä riippuu sulkevan elementin pinta-alasta, kunkin sen kerroksen lämmönjohtavuudesta. Suurin määrä lämpöenergiaa poistuu huoneesta seinien, lattian, katon, ikkunoiden läpi
Jos talon rakentamisessa käytettiin nykyaikaisia rakennusmateriaaleja, joiden lämmönjohtavuus on alhainen, niin rakenteen lämpöhäviöt ovat pienemmät, mikä tarkoittaa, että lämpöenergia tarvitsee vähemmän.
Jos otat lämpölaitteita, jotka tuottavat enemmän energiaa kuin tarvitaan, silloin ilmenee ylimääräistä lämpöä, joka yleensä kompensoidaan ilmanvaihdolla. Tällöin ilmenee ylimääräisiä rahoituskuluja.
Jos CBO: lle valitaan pienitehoinen laite, huoneessa tuntuu pulaa lämmöstä, koska laite ei pysty tuottamaan tarvittavaa määrää energiaa, mikä edellyttää lisälämmitysyksiköiden ostamista.
Polyuretaanivaahdon, lasikuitun ja muun nykyaikaisen eristyksen avulla saavutetaan huoneen maksimaalinen lämmöneristys
Rakennuksen lämpökustannukset riippuvat:
- sulkevien elementtien (seinät, katot jne.) rakenne, niiden paksuus;
- lämmitetty pinta-ala;
- suunta suhteessa kardinaalipisteisiin;
- minimilämpötila ikkunan ulkopuolella alueella tai kaupungissa viiden talvipäivän aikana;
- lämmityskauden kesto;
- tunkeutumisprosessit, tuuletus;
- kotitalouksien lämmönjakelu;
- lämmön kulutus kotitalouksien tarpeisiin.
Lämpöhäviöitä on mahdotonta laskea oikein ottamatta huomioon tunkeutumista ja ilmanvaihtoa, jotka vaikuttavat merkittävästi kvantitatiiviseen komponenttiin. Suodattuminen on luonnollinen prosessi ilmamassojen liikuttamiseksi, joka tapahtuu ihmisten liikkumisen aikana huoneessa, ikkunoiden avaamisen tuuletusta ja muita kotitalousprosesseja varten.
Ilmanvaihto on erityisesti asennettu järjestelmä, jonka kautta ilma johdetaan ja ilma pääsee huoneeseen, jonka lämpötila on alhaisempi.
Tuuletuksen kautta karkottaa 9 kertaa enemmän lämpöä kuin luonnollisen tunkeutumisen aikana
Lämpö tulee huoneeseen paitsi lämmitysjärjestelmän, myös lämmityslaitteiden, hehkulamppujen ja ihmisten kautta. On myös tärkeää ottaa huomioon lämmönkulutus kadulta tuotavien kylmien esineiden, vaatteiden lämmittämisessä.
Ennen kuin valitset ilmastointilaitteita ja suunnittelet lämmitysjärjestelmän, on tärkeää laskea kodin lämpöhäviöt erittäin tarkasti. Tämä voidaan tehdä ilmaisella Valtec-ohjelmalla. Jotta ei syventyisi sovelluksen monimutkaisuuksiin, voit käyttää matemaattisia kaavoja, jotka antavat laskutoimitusten tarkkuuden.
Kodin kokonaislämpöhäviön Q laskemiseksi on tarpeen laskea rakennuksen vaipan Q lämmönkulutusorg.k, energiankulutus ilmanvaihtoon ja tunkeutumiseen Qv, ota huomioon kotitalouskulut QT. Tappiot mitataan ja kirjataan watteina.
Koko lämmönkulutus Q lasketaan kaavalla:
Q = Qorg.k + Qv - QT
Seuraavaksi tarkastelemme kaavoja lämpökustannusten määrittämiseksi:
Qorg.k , Qv, QT.
Rakennuskuorien lämpöhäviöiden määrittäminen
Talon sulkevien osien (seinät, ovet, ikkunat, katto ja lattia) kautta vapautuu suurin osa lämmöstä. Q: n määrittämiseksiorg.k on tarpeen laskea erikseen lämpöhäviöt, joita jokainen rakenne-elementti kantaa.
Se on Qorg.k lasketaan kaavalla:
Qorg.k = Qpol + Qst + Qokn + Qpt + Qdv
Talon kunkin elementin Q määrittämiseksi on tarpeen selvittää sen rakenne ja lämmönjohtavuuskerroin tai lämpövastuskerroin, joka on merkitty materiaalipassiin.
Lämmönkulutuksen laskemiseksi otetaan huomioon lämmöneristykseen vaikuttavat kerrokset. Esimerkiksi eristys, muuraus, verhous jne.
Lämpöhäviön laskeminen tapahtuu sulkuelimen jokaiselle homogeeniselle kerrokselle. Esimerkiksi, jos seinä koostuu kahdesta erilaisesta kerroksesta (eristys ja muuraus), niin laskelma tehdään erikseen eristykselle ja tiilimuuraukselle.
Laske kerroksen lämmönkulutus ottaen huomioon huoneen haluttu lämpötila lausekkeella:
Qst = S × (tv - tn) × B × l / k
Muuttujilla on lausekkeessa seuraavat merkitykset:
- S - kerroksen pinta-ala, m2;
- Tv - talon haluttu lämpötila, ° C; nurkkahuoneissa lämpötila otetaan 2 astetta korkeammaksi;
- Tn - alueen kylmän 5 päivän keskilämpötila, ° С;
- k on materiaalin lämmönjohtavuuskerroin;
- B on sulkuelementin kunkin kerroksen paksuus, m;
- l– taulukkoparametri, ottaa huomioon lämmönkulutuksen ominaisuudet OK: lle, jotka sijaitsevat eri puolilla maailmaa.
Jos ikkunat tai ovet on rakennettu seinään, jota varten laskenta suoritetaan, niin kun lasketaan Q OK: n kokonaispinta-alasta, on tarpeen vähentää ikkunan tai oven pinta-ala, koska niiden lämmönkulutus on erilainen.
Teknisessä passissa lämmönsiirtokerroin D on joskus merkitty ikkunoihin tai oviin, minkä vuoksi laskelmia on mahdollista yksinkertaistaa
Lämmönkestävyyskerroin lasketaan kaavalla:
D = B / k
Yhden kerroksen lämpöhäviökaava voidaan esittää seuraavasti:
Qst = S × (tv - tn) × D × l
Käytännössä lattian, seinien tai kattojen Q laskemiseksi kunkin OK-kerroksen D-kertoimet lasketaan erikseen, summataan ja korvataan yleiseen kaavaan, mikä yksinkertaistaa laskentaprosessia.
Tunkeutumis- ja tuuletuskustannusten kirjanpito
Matalan lämpötilan ilma voi päästä huoneeseen ilmanvaihtojärjestelmästä, mikä vaikuttaa merkittävästi lämpöhäviöön. Tämän prosessin yleinen kaava on seuraava:
Qv = 0,28 x Ln × sv × c × (tv - tn)
Lausekkeessa aakkosmerkeillä on merkitys:
- Ln - imuilman virtaus, m3/ h;
- pv - huoneen ilman tiheys tietyssä lämpötilassa, kg / m3;
- Tv - talon lämpötila, ° С;
- Tn - alueen kylmän 5 päivän keskilämpötila, ° С;
- c on ilman lämpökapasiteetti, kJ / (kg * ° C).
Parametri Ln otettu ilmanvaihtojärjestelmän teknisistä ominaisuuksista. Tuloilman ominainen virtausnopeus on useimmissa tapauksissa 3 m3/ h, jonka perusteella Ln lasketaan kaavalla:
Ln = 3 x Spol
Kaavassa Spol - lattiapinta-ala, m2.
Sisäilman tiheyspv määritelty lausekkeella:
pv = 353/273 + tv
Tässä tv - talossa asetettu lämpötila, mitattuna ° C.
Lämpökapasiteetti c on vakio fysikaalinen määrä ja se on yhtä suuri kuin 1,005 kJ / (kg × ° C).
Luonnollisen ilmanvaihdon avulla kylmä ilma kulkee ikkunoiden, ovien läpi ja siirtää lämpöä savupiipun läpi
Järjestämätön ilmanvaihto tai tunkeutuminen määritetään kaavalla:
Qminä = 0,28 × ∑Gh × c × (tv - tn) × kT
Yhtälössä:
- Gh - ilmavirta kunkin aidan läpi on taulukkoarvo, kg / h;
- KT - lämpöilman virtauksen vaikutuskerroin taulukosta;
- Tv , tn - aseta lämpötilat sisä- ja ulkotiloihin, ° C.
Ovien avautuessa tapahtuu merkittävin lämpöhäviö, joten jos sisäänkäynnissä on ilmaverhot, ne olisi myös otettava huomioon.
Lämpöverho on pitkänomainen tuuletinlämmitin, joka tuottaa voimakkaan virtauksen ikkunassa tai oviaukossa. Se minimoi tai käytännössä eliminoi kadon lämpöhäviöt ja ilman, jopa oven tai ikkunan ollessa auki
Ovien lämpöhäviön laskemiseksi käytetään kaavaa:
Qot.d = Qdv × j × H
Ilmaisussa:
- Qdv - ulko-ovien arvioitu lämpöhäviö;
- H - rakennuksen korkeus, m;
- j on taulukkokerroin ovien tyypistä ja niiden sijainnista riippuen.
Jos talossa on järjestetty ilmanvaihto tai tunkeutuminen, laskelmat tehdään ensimmäisen kaavan mukaan.
Koteloivien rakenneosien pinta voi olla heterogeeninen - siinä voi olla aukkoja tai vuotoja, joiden läpi ilma kulkee. Näitä lämpöhäviöitä pidetään vähäisinä, mutta ne voidaan myös määrittää. Tämä voidaan tehdä yksinomaan ohjelmamenetelmillä, koska joitain toimintoja on mahdotonta laskea käyttämättä sovelluksia.
Tarkimman kuvan todellisesta lämpöhäviöstä saa kotona tehdystä lämpökuvauksesta. Tämän diagnoosimenetelmän avulla voit tunnistaa piilotetut rakennusvirheet, aukot lämmöneristyksessä, vuodot vesijärjestelmässä, vähentää rakennuksen lämmönkestävyyttä ja muita vikoja
Kotitalouksien lämpö
Sähkölaitteiden, ihmiskehon, lamppujen kautta tulee huoneeseen lisälämpöä, joka otetaan myös huomioon laskettaessa lämpöhäviöitä.
Kokeellisesti on todettu, että tällaiset kuitit eivät saa ylittää merkintää 10 W / 1 m2. Siksi laskentakaava voi olla muodossa:
QT = 10 x Spol
Lausekkeessa Spol - lattiapinta-ala, m2.
Päälaskentamenetelmä
Minkä tahansa NWO: n pääasiallinen toimintaperiaate on siirtää lämpöenergiaa ilman läpi jäähdyttäen jäähdytysnestettä. Sen pääelementit ovat lämpögeneraattori ja lämpöputki.
Ilmaa syötetään huoneeseen, joka on jo lämmitetty lämpötilaan tRhalutun lämpötilan ylläpitämiseksi tv. Siksi kertyneen energian määrän tulisi olla yhtä suuri kuin rakennuksen kokonaislämpöhäviö eli Q. On tasa-arvo:
Q = Eo t × c × (tv - tn)
Kaavassa E on lämmitetyn ilman virtausnopeus kg / s huoneen lämmitykseen. Tasa-arvosta voimme ilmaista Eo t:
Eo t = Q / (c × (tv - tn))
Muista, että ilman lämpökapasiteetti on c = 1005 J / (kg × K).
Kaava määrittää vain syötetyn ilman määrän, jota käytetään vain lämmitysjärjestelmään (jäljempänä - RSVO).
Syöttö- ja kierrätysjärjestelmissä osa ilmaa viedään kadulta, toiseen osaan - huoneesta. Molemmat osat sekoitetaan ja vaadittuun lämpötilaan lämmittämisen jälkeen ne toimitetaan huoneeseen
Jos CBO: ta käytetään ilmanvaihtona, syötetyn ilman määrä lasketaan seuraavasti:
- Jos lämmitykseen käytettävän ilman määrä ylittää ilmanvaihdon ilman määrän tai on yhtä suuri, ota huomioon lämmitykseen käytettävä ilman määrä ja valitse suoravirtausjärjestelmä (jäljempänä - PSVO) tai osittaisen kierrätyksen kanssa (jäljempänä - HRWS).
- Jos lämmitykseen käytettävä ilmamäärä on pienempi kuin ilmanvaihdossa tarvittava ilmamäärä, silloin otetaan huomioon vain ilmanvaihdossa tarvittava ilmamäärä, otetaan LVI käyttöön (joskus - LVI) ja syötetyn ilman lämpötila lasketaan kaavalla: tR = tv + Q / c × Eaukko.
Jos indikaattori ylittää tR Sallittujen parametrien vuoksi ilmanvaihdon kautta johdettavan ilman määrää tulisi lisätä.
Jos huoneessa on jatkuvan lämmön lähteitä, syötetyn ilman lämpötila laskee.
Mukana olevat sähkölaitteet tuottavat noin 1% huoneen lämmöstä. Jos yksi tai useampi laite toimii jatkuvasti, niiden lämpöteho on otettava huomioon laskelmissa
Yhden hengen huoneessa ilmaisin tR voi olla erilainen. Teknisesti on mahdollista toteuttaa ajatus eri lämpötilojen toimittamisesta yksittäisiin huoneisiin, mutta on paljon helpompaa toimittaa saman lämpötilan ilma kaikissa huoneissa.
Tässä tapauksessa kokonaislämpötila tR ota se, joka osoittautui pienimmäksi. Sitten syötetyn ilman määrä lasketaan kaavalla, joka määrittelee E: no t.
Seuraavaksi määrittelemme kaavan tulevan ilman tilavuuden V laskemiseksio t sen lämmityslämpötilassa tR:
Vo t = Eo t/ sR
Vastaus on kirjoitettu metreinä3/ h
Sisäilmanvaihto Vp eroaa V: n arvostao t, koska se on tarpeen määrittää sisäisen lämpötilan t perusteellav:
Vo t = Eo t/ sv
Kaavassa V: n määrittämiseksip ja vo t ilman tiheyden osoittimet sR ja sv (kg / m3) lasketaan ottaen huomioon lämmitetyn ilman lämpötila tR ja huoneenlämpötila tv.
Tulolämpötila tR on oltava korkeampi kuin tv. Tämä vähentää syötetyn ilman määrää ja vähentää luonnollisen ilmanliikkeellä liikkuvien järjestelmien kanavien mittoja tai vähentää sähkönkulutusta, jos lämmitetyn ilmamassan kiertämiseen käytetään mekaanista motivaatiota.
Perinteisesti huoneeseen saapuvan ilman enimmäislämpötilan, kun sitä syötetään 3,5 m: n merkinnän yläpuolella, tulisi olla 70 ° С. Jos ilmaa syötetään alle 3,5 m: n korkeudessa, sen lämpötila on yleensä yhtä suuri kuin 45 ° C.
2,5 m korkeissa asuintaloissa sallittu lämpötilaraja on 60 ° C. Kun lämpötila asetetaan korkeammaksi, ilmapiiri menettää ominaisuutensa eikä sovellu hengittämiseen.
Jos ilmalämpöverhot sijaitsevat ulkoisissa porteissa ja ulospäin suuntautuvissa aukkoissa, tulevan ilman lämpötila sallitaan 70 ° C, ulkoovissa sijaitsevien verhojen lämpötilaan 50 ° C saakka.
Syöttölämpötilaan vaikuttavat ilmansyöttömenetelmät, suihkun suunta (pystysuoraan, rintaa pitkin, vaakasuora jne.). Jos ihmisiä on jatkuvasti huoneessa, tuloilman lämpötila on laskettava 25 ° C: seen.
Alustavien laskelmien suorittamisen jälkeen on mahdollista määrittää ilman lämmitykseen tarvittava lämmönkulutus.
RSVO: n lämpökustannukset Q1 lasketaan lausekkeella:
Q1 = Eo t × (tR - tv) × c
PSVO: n laskelmiin Q2 tuotettu kaavalla:
Q2 = Eaukko × (tR - tv) × c
Lämmönkulutus Q3 HRW: lle löytyy yhtälöstä:
Q3 = [Eo t × (tR - tv) + Eaukko × (tR - tv)] × c
Kaikissa kolmessa lausekkeessa:
- Eo t ja Eaukko - ilmankulutus kg / s lämmitykseen (Eo t) ja ilmanvaihto (Eaukko);
- Tn - ulkolämpötila ° C: ssa.
Muuttujien muut ominaisuudet ovat samat.
CHRSVO: ssa kierrätetyn ilman määrä määritetään kaavalla:
Erec = Eo t - Eaukko
Muuttuva eo t ilmaisee lämpötilaan t lämmitetyn sekoitetun ilman määränR.
PSVO: lla on erityisluonne, jolla on luonnollinen motivaatio - liikkuvan ilman määrä vaihtelee ulkolämpötilan mukaan. Jos ulkolämpötila laskee, järjestelmän paine nousee. Tämä johtaa taloon tulevan ilman lisääntymiseen. Jos lämpötila nousee, tapahtuu päinvastainen prosessi.
Myös SVO: ssa, toisin kuin ilmanvaihtojärjestelmät, ilma liikkuu pienemmällä ja muuttuvalla tiheydellä kanavien ympäröivän ilman tiheyteen verrattuna.
Tämän ilmiön takia tapahtuu seuraavia prosesseja:
- Generaattorista lähtöisin ilmakanavien läpi kulkeva ilma jäähtyy huomattavasti liikkumisen aikana
- Luonnollisen liikkeen aikana huoneeseen tulevan ilman määrä muuttuu lämmityskauden aikana.
Edellä mainittuja prosesseja ei oteta huomioon, jos ilmastointijärjestelmässä käytetään puhaltimia ilmankiertoon, ja sen pituus ja korkeus ovat myös rajoitetut.
Jos järjestelmässä on monia haarauksia, melko pitkä ja rakennus on suuri ja korkea, silloin on välttämätöntä vähentää kanavien ilman jäähdytysprosessia, vähentää luonnollisen kiertopaineen vaikutuksesta tulevan ilman uudelleen jakautumista.
Laskettaessa laajennetun ja haarautuneen ilmanlämmitysjärjestelmän tarvittavaa tehoa, on tarpeen ottaa huomioon paitsi ilmamassan luonnollisen jäähdytysprosessin kulku kanavan läpi liikkumisen lisäksi myös ilmamassan luonnollisen paineen vaikutuksen kanavan läpi kulkeessa.
Suorita kanavien lämpölaskenta ilman jäähdytysprosessin ohjaamiseksi. Tätä varten on tarpeen määrittää alkuperäinen ilman lämpötila ja määritellä sen virtausnopeus kaavojen avulla.
Lämpövuon Q laskemiseksiOHL käytä kanavaa, jonka pituus on yhtä suuri kuin l, käytä kaavaa:
QOHL = q1 × l
Lausekkeessa q1 tarkoittaa kanavan seinien läpi kulkevaa 1 m pitkää lämpövirtausta. Parametri lasketaan lausekkeella:
q1 = k × S1 × (tsr - tv) = (tsr - tv) / D1
Yhtälössä D1 - lämmönsiirtonkestävyys kuumennetusta ilmasta, jonka keskilämpötila on tsr poikki neliön S1 Kanavan seinät 1 m pitkä sisätiloissa lämpötilassa tv.
Lämpötilan yhtälö näyttää tältä:
q1l = Eo t × c × (tnach - tR)
Kaavassa:
- Eo t - huoneen lämmittämiseen tarvittava ilman määrä, kg / h;
- c on ilman ominaislämpö, kJ / (kg ° C);
- TNAC - ilman lämpötila kanavan alussa, ° C;
- TR - huoneeseen päästetyn ilman lämpötila, ° С.
Lämpötasa-arvoyhtälön avulla voit asettaa kanavan ilman alkuperäisen lämpötilan tietyssä lopullisessa lämpötilassa ja päinvastoin selvittää lopullinen lämpötila tietyssä alkuperäisessä lämpötilassa sekä määrittää ilmavirta.
Lämpötila tnach löytyy myös kaavasta:
Tnach = tv + ((Q + (1 - η) × QOHL)) × (tR - tv)
Tässä η on osa Q: taOHLhuoneeseen pääsy laskelmissa on nolla. Jäljelle jäävien muuttujien ominaisuudet on nimetty edellä.
Puhdistettu kuuma ilmavirtakaava näyttää tältä:
Eot = (Q + (1 - η) × QOHL) / (c × (tsr - tv))
Kaikki lausekkeen kirjaimelliset arvot on määritelty yllä. Siirrytään seuraavaan esimerkkiin tietyn talon ilman lämmityksen laskemisesta.
Esimerkki kodin lämpöhäviön laskemisesta
Kyseinen talo sijaitsee Kostroman kaupungissa, jossa lämpötila ikkunan ulkopuolella kylminä viisinä päivinä saavuttaa -31 astetta, maaperän lämpötila - +5 ° С. Haluttu huonelämpötila on +22 ° C.
Tarkastellaan taloa, jolla on seuraavat mitat:
- leveys - 6,78 m;
- pituus - 8,04 m;
- korkeus - 2,8 m.
Arvoja käytetään laskemaan sulkevien elementtien pinta-ala.
Laskelmien tekemiseksi on sopivin piirtää talosuunnitelma paperille ja ilmoittaa siitä rakennuksen leveys, pituus, korkeus, ikkunoiden ja ovien sijainti, niiden mitat
Rakennuksen seinät koostuvat:
- hiilihapotettu betoni, jonka paksuus on B = 0,21 m, lämmönjohtavuuskerroin k = 2,87;
- polystyreeni B = 0,05 m, k = 1,678;
- päin oleva tiili B = 0,09 m, k = 2,26.
K: n määrittämisessä olisi käytettävä taulukoista saatavia tietoja ja parempana teknisen passin tietoja, koska eri valmistajien materiaalien koostumus voi vaihdella, joten niillä on erilaiset ominaisuudet.
Teräsbetonilla on suurin lämmönjohtavuus, mineraalivillalevyillä on pienin, joten niitä käytetään tehokkaimmin lämpimien talojen rakentamisessa
Talon lattia koostuu seuraavista kerroksista:
- hiekka, B = 0,10 m, k = 0,58;
- murskattu kivi, B = 0,10 m, k = 0,13;
- betoni, B = 0,20 m, k = 1,1;
- ekovillaeriste, B = 0,20 m, k = 0,043;
- vahvistettu tasoite, B = 0,30 m k = 0,93.
Yllä olevassa talon suunnitelmassa lattialla on sama rakenne koko alueella, ei kellaria.
Katto koostuu:
- mineraalivilla, B = 0,10 m, k = 0,05;
- Kipsilevy, B = 0,025 m, k = 0,21;
- männynsuojat, B = 0,05 m, k = 0,35.
Katolla ei ole pääsyä ullakolle.
Talossa on vain 8 ikkunaa, ne kaikki ovat kaksikammioiset K-lasi, argon, osoitin D = 0,6. Kuuden ikkunan mitat ovat 1,2 × 1,5 m, yhden - 1,2 × 2 m, yhden - 0,3 × 0,5 m. Ovien mitat ovat 1 × 2,2 m, indikaattori D passin mukaan on 0,36.
Seinän lämpöhäviön laskeminen
Laskemme lämpöhäviöt jokaiselle seinälle erikseen.
Etsi ensin pohjoisen muurin alue:
SSEV = 8.04 × 2.8 = 22.51
Seinällä ei ole oviaukkoja ja ikkuna-aukkoja, joten käytämme tätä arvoa S.
Jotta voidaan laskea OK: n lämpökustannukset, jotka on suunnattu yhteen pääpisteistä, on otettava huomioon tarkennuskertoimet
Seinän koostumuksen perusteella löydämme sen kokonaislämpövastuksen:
Ds.sten = Dgb + Dpn + Dkr
D: n löytämiseksi käytämme kaavaa:
D = B / k
Sen jälkeen korvaamalla alkuperäiset arvot, saadaan:
Ds.sten = 0.21/2.87 + 0.05/1.678 + 0.09/2.26 = 0.14
Laskelmissa käytämme kaavaa:
Qst = S × (tv - tn) × D × l
Koska pohjamuurin kerroin l on 1,1, saadaan:
Qsev.st = 22.51 × (22 + 31) × 0.14 × 1.1 = 184
Eteläseinässä on yksi ikkuna, jonka pinta-ala on:
Sok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15
Siksi laskelmissa S-eteläseinästä on tarpeen vähentää S-ikkunat, jotta saadaan tarkimmat tulokset.
Syuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36
Parametri l eteläsuunnalle on 1. Sitten:
Qsev.st = 22.36 × (22 + 31) × 0.14 × 1 = 166
Itä- ja länsiseinien tarkennuskerroin on l = 1,05, siksi riittää laskea OK: n pinta-ala ottamatta huomioon S-ikkunoita ja -ovia.
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
Sitten:
Qzap + vost = 22.56 × (22 + 31) × 0.14 × 1.05 = 176
Viime kädessä seinien kokonais Q on yhtä suuri kuin kaikkien seinien Q summa, toisin sanoen:
Qsten = 184 + 166 + 176 = 526
Lämpöä seinien läpi lähtee yhteensä 526 wattia.
Lämpöhäviöt ikkunoiden ja ovien läpi
Talon suunnitelma osoittaa, että ovet ja 7 ikkunaa osoittavat itään ja länteen, siksi parametri l = 1.05. Edellä olevat laskelmat huomioon ottaen seitsemän ikkunan kokonaispinta-ala on yhtä suuri kuin:
Sokn = 10.8 + 2.4 = 13.2
Niille Q, laskettuna D = 0,6, lasketaan seuraavasti:
QOK4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630
Laskemme eteläisen ikkunan Q (l = 1).
Qok5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5
Ovien osalta D = 0,36 ja S = 2,2, l = 1,05, sitten:
Qdv = 2.2 × (22 + 31) × 0.36 × 1.05 = 43
Tiivistämme tuloksena olevat lämpöhäviöt ja saadaan:
Qok + dv = 630 + 43 + 5 = 678
Seuraavaksi määrittelemme Q katolle ja lattialle.
Katon ja lattian lämpöhäviöiden laskeminen
Kattoon ja lattiaan l = 1. Laske heidän pinta-ala.
Spol = Spannu = 6.78 × 8.04 = 54.51
Kerroksen kerroksen perusteella määrittelemme kokonais D.
Dpol = 0.10/0.58 + 0.10/0.13 + 0.2/1.1 + 0.2/0.043 + 0.3/0.93 =61
Sitten lattian lämpöhäviöt, ottaen huomioon, että maan lämpötila on +5, on yhtä suuri kuin:
Qpol = 54.51 × (21 – 5) × 6.1 × 1 = 5320
Laske D-enimmäismäärä:
Dpannu = 0.10/0.05 + 0.025/0.21 + 0.05/0.35 = 2.26
Silloin katto Q on yhtä suuri kuin:
Qpannu = 54.51 × (22 + 31) × 2.26 = 6530
Kokonainen lämpöhäviö OK: n kautta on yhtä suuri kuin:
Qogr.k = 526 + 678 +6530 + 5320 = 13054
Talon lämpöhäviö on yhteensä 13054 W tai melkein 13 kW.
Ilmanvaihdon lämpöhäviöiden laskeminen
Huoneessa on ilmanvaihto erityisellä ilmanvaihdolla 3 m3/ h, sisäänkäynti on varustettu ilma-lämpökatosella, joten laskelmiin riittää kaavan käyttäminen:
Qv = 0,28 x Ln × sv × c × (tv - tn)
Laskemme huoneen ilman tiheyden tietyssä lämpötilassa +22 astetta:
pv = 353/(272 + 22) = 1.2
Parametri Ln yhtä suuri kuin kerrospinta-alan ominaiskulutuksen tuote, eli:
Ln = 3 × 54.51 = 163.53
Ilman c lämpökapasiteetti on 1,005 kJ / (kg × ° C).
Kaikkien tietojen perusteella löydämme ilmanvaihdon Q:
Qv = 0.28 × 163.53 × 1.2 × 1.005 × (22 + 31) = 3000
Ilmanvaihdon kokonaiskustannukset ovat 3000 wattia tai 3 kW.
Kotitalouksien lämpö
Kotitalouksien tulot lasketaan kaavalla.
QT = 10 x Spol
Eli korvaamalla tunnetut arvot saamme:
QT = 54.51 × 10 = 545
Yhteenvetona voidaan nähdä, että kokonaislämpöhäviö Q kotona on yhtä suuri kuin:
Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509
Otetaan käyttöarvoksi Q = 16000 W tai 16 kW.
Esimerkkejä CBO: n laskelmista
Anna syötetyn ilman lämpötila (tR) - 55 ° С, haluttu huoneenlämpötila (tv) - 22 ° C, lämpöhäviö kotona (Q) - 16 000 wattia.
Ilman määrän määrittäminen RSVO: lle
Syötetyn ilman massa lämpötilassa tR käytetään kaavaa:
Eo t = Q / (c × (tR - tv))
Korvaamalla parametriarvot kaavassa saamme:
Eo t = 16000/(1.005 × (55 – 22)) = 483
Syötetyn ilman tilavuusmäärä lasketaan kaavalla:
Vo t = Eo t / sR
Missä:
pR = 353 / (273 + tR)
Ensin lasketaan tiheys p:
pR = 353/(273 + 55) = 1.07
Sitten:
Vo t = 483/1.07 = 451.
Huoneen ilmanvaihto määritetään kaavalla:
Vp = Eo t / sv
Määritä huoneen ilman tiheys:
pv = 353/(273 + 22) = 1.19
Korvaamalla arvot kaavassa saamme:
Vp = 483/1.19 = 405
Ilmanvaihto huoneessa on siis 405 m3 tunnissa, ja syötetyn ilman määrän tulisi olla yhtä suuri kuin 451 m3 tunnissa.
Ilmamäärän laskeminen HWAC: lle
Laskeaksesi HWRS-ilmamäärän otamme edellisestä esimerkistä saadut tiedot samoin kuin tR = 55 ° C, tv = 22 ° C; Q = 16000 wattia. Tuuletusta varten tarvittava ilmamäärä, Eaukko= 110 m3/ h Arvioitu ulkolämpötila tn= -31 ° C.
HFRS: n laskemiseksi käytämme kaavaa:
Q3 = [Eo t × (tR - tv) + Eaukko × sv × (tR - tv)] × c
Korvaavat arvot, saamme:
Q3 = [483 × (55 – 22) + 110 × 1.19 × (55 – 31)] × 1.005 = 27000
Kierrätetyn ilman tilavuus on 405-110 = 296 m3 mukaan lukien lisälämmönkulutus on yhtä suuri kuin 27000-16000 = 11000 wattia.
Alkuilman lämpötilan määrittäminen
Mekaanisen kanavan vastus on D = 0,27 ja se otetaan sen teknisistä ominaisuuksista. Lämmitetyn huoneen ulkopuolella olevan kanavan pituus on l = 15 m. On määritetty, että Q = 16 kW, sisäilman lämpötila on 22 astetta ja huoneen lämmittämiseen vaadittava lämpötila on 55 astetta.
Määritä Eo t yllä olevien kaavojen mukaisesti. Saamme:
Eo t = 10 × 3.6 × 1000/ (1.005 × (55 – 22)) = 1085
Lämpövirta q1 tulee olemaan:
q1 = (55 – 22)/0.27 = 122
Alkulämpötila, jonka poikkeama on η = 0, on:
Tnach = 22 + (16 × 1000 + 137 × 15) × (55 – 22)/ 1000 × 16 = 60
Määritä keskilämpötila:
Tsr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5
Sitten:
Qotkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972
Saatujen tietojen perusteella:
Tnach = 22 + (16 × 1000 + 1972) × (55 – 22)/(1000 × 16) = 59
Tästä seuraa, että ilman liikkuessa menetetään 4 astetta lämpöä. Lämpöhäviön vähentämiseksi on tarpeen eristää putket. Suosittelemme myös tutustumista toiseen artikkeliimme, joka kuvaa yksityiskohtaisesti ilman lämmitysjärjestelmän järjestämisprosessia.
Tiedottava video CB: n laskelmista Ecxel-ohjelmalla:
Ammattilaisten on luotettava CBO-laskelmiin, koska vain asiantuntijoilla on kokemusta, asiaankuuluvaa tietoa, jotka ottavat huomioon kaikki laskelmissa olevat vivahteet.
Onko sinulla kysyttävää, löydy epätarkkuuksia yllä olevista laskelmista tai haluatko täydentää materiaalia arvokkaalla tiedolla? Jätä kommenttisi alla olevaan kohtaan.