Calcolo del riscaldamento dell'aria: principi di base + esempio di calcolo

L'installazione del sistema di riscaldamento non è possibile senza calcoli preliminari. Le informazioni ottenute dovrebbero essere quanto più precise possibile, pertanto il calcolo del riscaldamento dell'aria viene effettuato da esperti che utilizzano programmi specializzati, tenendo conto delle sfumature del progetto.

È possibile calcolare il sistema di riscaldamento dell'aria (di seguito - NWO) in modo indipendente, avendo conoscenze elementari in matematica e fisica.

In questo articolo, ti diremo come calcolare il livello di perdita di calore a casa e il trattamento termico dell'acqua. Affinché tutto sia il più chiaro possibile, verranno forniti esempi specifici di calcoli.

Calcolo della perdita di calore a casa

Per selezionare il CBO, è necessario determinare la quantità di aria per il sistema, la temperatura iniziale dell'aria nel condotto per un riscaldamento ottimale della stanza. Per scoprire queste informazioni, è necessario calcolare la perdita di calore a casa e iniziare i calcoli di base in un secondo momento.

Qualsiasi edificio durante la stagione fredda perde energia termica. Il suo numero massimo lascia la stanza attraverso i muri, il tetto, le finestre, le porte e altri elementi di chiusura (di seguito - OK), rivolti verso un lato della strada.

Per garantire una certa temperatura in casa, è necessario calcolare la potenza termica, che è in grado di compensare i costi del calore e mantenere in casa temperatura desiderata.

C'è un'idea sbagliata che le perdite di calore siano le stesse per ogni casa. Alcune fonti sostengono che 10 kW sono sufficienti per riscaldare una piccola casa di qualsiasi configurazione, altri sono limitati a 7-8 kW per mq. metro.

Secondo lo schema di calcolo semplificato ogni 10 m² l'area sfruttata nelle regioni settentrionali e le aree della banda media dovrebbero essere fornite con 1 kW di potenza termica. Questa cifra, individuale per ogni edificio, viene moltiplicata per un fattore di 1,15, creando così una riserva di energia termica in caso di perdite impreviste.

Tuttavia, tali stime sono piuttosto approssimative, inoltre, non tengono conto della qualità, delle caratteristiche dei materiali utilizzati nella costruzione della casa, delle condizioni climatiche e di altri fattori che incidono sui costi del calore.

La quantità di calore residuo dipende dall'area dell'elemento che la racchiude, dalla conduttività termica di ciascuno dei suoi strati. La maggior quantità di energia termica lascia la stanza attraverso pareti, pavimento, tetto, finestre

Se la costruzione della casa utilizzava costruzioni moderne materiali di conducibilità termica che sono bassi, quindi la perdita di calore della struttura sarà inferiore, il che significa che l'energia termica avrà bisogno di meno.

Se prendi apparecchiature termiche che generano più energia del necessario, apparirà un eccesso di calore, che di solito è compensato dalla ventilazione. In questo caso, compaiono ulteriori oneri finanziari.

Se si seleziona un'apparecchiatura a bassa potenza per il CBO, si avvertirà una carenza di calore nella stanza, poiché il dispositivo non sarà in grado di generare la quantità richiesta di energia, che richiederà l'acquisto di ulteriori unità di riscaldamento.

L'uso di schiuma poliuretanica, fibra di vetro e altri moderni isolanti consente di ottenere il massimo isolamento termico della stanza

I costi termici di un edificio dipendono da:

• la struttura degli elementi che la racchiudono (pareti, soffitti, ecc.), il loro spessore;
• superficie riscaldata;
• orientamento relativo ai punti cardinali;
• temperatura minima fuori dalla finestra nella regione o città durante 5 giorni invernali;
• la durata della stagione di riscaldamento;
• processi di infiltrazione, ventilazione;
• fornitura di calore domestico;
• consumo di calore per esigenze domestiche.

È impossibile calcolare correttamente la perdita di calore senza tener conto dell'infiltrazione e della ventilazione, che influiscono in modo significativo sulla componente quantitativa. L'infiltrazione è un processo naturale di spostamento delle masse d'aria che si verifica durante il movimento delle persone nella stanza, aprendo le finestre per la ventilazione e altri processi domestici.

La ventilazione è un sistema appositamente installato attraverso il quale viene fornita aria e l'aria può entrare in una stanza con una temperatura più bassa.

9 volte più calore viene espulso attraverso la ventilazione che durante l'infiltrazione naturale

Il calore entra nella stanza non solo attraverso il sistema di riscaldamento, ma anche attraverso apparecchi di riscaldamento, lampade a incandescenza e persone. È anche importante tenere conto del consumo di calore per riscaldare oggetti freddi portati dalla strada, vestiti.

Prima di scegliere l'attrezzatura per i sistemi di raffreddamento ad acqua, progettazione del sistema di riscaldamento È importante calcolare la perdita di calore a casa con elevata precisione. Questo può essere fatto usando il programma gratuito Valtec. Per non approfondire la complessità dell'applicazione, è possibile utilizzare formule matematiche che offrono un'elevata precisione dei calcoli.

Per calcolare la perdita di calore totale Q della casa, è necessario calcolare il consumo di calore dell'involucro dell'edificio Q_org.k, consumo di energia per ventilazione e infiltrazione Q_v, tenere conto delle spese domestiche Q_t. Le perdite sono misurate e registrate in watt.

Per calcolare il consumo di calore totale Q utilizzare la formula:

Q = Q_org.k + Q_v - Q_t

Successivamente, consideriamo le formule per determinare i costi del calore:

Q_org.k , Q_v, Q_t.

Determinazione delle perdite di calore di involucri edilizi

Attraverso gli elementi chiusi della casa (pareti, porte, finestre, soffitto e pavimento), viene rilasciata la maggior quantità di calore. Per determinare Q_org.k è necessario calcolare separatamente la perdita di calore sostenuta da ciascun elemento strutturale.

Questo è Q_org.k calcolato dalla formula:

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

Per determinare la Q di ciascun elemento della casa, è necessario scoprire la sua struttura e il coefficiente di conducibilità termica o il coefficiente di resistenza termica, che è indicato nel passaporto del materiale.

Per calcolare il consumo di calore, vengono presi in considerazione gli strati che influenzano l'isolamento termico. Ad esempio, isolamento, muratura, rivestimento, ecc.

Il calcolo della perdita di calore si verifica per ogni strato omogeneo dell'elemento che lo racchiude. Ad esempio, se un muro è costituito da due strati diversi (isolamento e muratura), il calcolo viene eseguito separatamente per l'isolamento e la muratura.

Calcola il consumo di calore dello strato, tenendo conto della temperatura desiderata nella stanza dall'espressione:

Q_st = S × (t_v - t_n) × B × l / k

Le variabili hanno i seguenti significati in un'espressione:

• S - area di strato, m²;
• t_v - la temperatura desiderata in casa, ° C; per le stanze d'angolo, la temperatura è aumentata di 2 gradi;
• t_n - la temperatura media dei 5 giorni più freddi nella regione, ° С;
• k è il coefficiente di conducibilità termica del materiale;
• B è lo spessore di ogni strato dell'elemento che racchiude, m;
• l– parametro tabulare, tiene conto delle caratteristiche del consumo di calore per OK situate in diverse parti del mondo.

Se finestre o porte sono integrate nel muro per il calcolo, quindi quando si calcola Q dall'area totale di OK, è necessario sottrarre l'area della finestra o della porta, poiché il loro consumo di calore sarà diverso.

Nel passaporto tecnico, il coefficiente di trasferimento di calore D è talvolta indicato su finestre o porte, grazie al quale è possibile semplificare i calcoli

Il coefficiente di resistenza termica è calcolato dalla formula:

D = B / k

La formula della perdita di calore per un singolo strato può essere rappresentata come:

Q_st = S × (t_v - t_n) × P × l

In pratica, per calcolare la Q del pavimento, delle pareti o dei soffitti, i coefficienti D di ogni strato OK vengono calcolati, sommati e sostituiti separatamente nella formula generale, che semplifica il processo di calcolo.

Contabilizzazione dei costi di infiltrazione e ventilazione

L'aria a bassa temperatura può entrare nella stanza dal sistema di ventilazione, il che influisce in modo significativo sulla perdita di calore. La formula generale per questo processo è la seguente:

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

In un'espressione, i caratteri alfabetici hanno il significato:

• L_n - flusso d'aria aspirata, m³/ h;
• p_v - densità dell'aria nella stanza a una data temperatura, kg / m³;
• t_v - temperatura nella casa, ° С;
• t_n - la temperatura media dei 5 giorni più freddi nella regione, ° С;
• c è la capacità termica dell'aria, kJ / (kg * ° C).

Parametro L_n preso dalle caratteristiche tecniche del sistema di ventilazione. Nella maggior parte dei casi, l'aria di mandata ha una portata specifica di 3 m³/ h, in base al quale L_n calcolato dalla formula:

L_n = 3 × S_pol

Nella formula S_pol - superficie, m².

Densità dell'aria internap_v definito dall'espressione:

p_v = 353/273 + t_v

Qui t_v - la temperatura impostata in casa, misurata in ° C.

La capacità termica c è una quantità fisica costante ed è pari a 1,005 kJ / (kg × ° C).

Con la ventilazione naturale, l'aria fredda entra attraverso finestre, porte, spostando il calore attraverso un camino

La ventilazione non organizzata o l'infiltrazione è determinata dalla formula:

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

Nell'equazione:

• sol_h - il flusso d'aria attraverso ogni recinzione è un valore tabulare, kg / h;
• k_t - coefficiente di influenza del flusso di aria termica, ricavato dalla tabella;
• t_v , t_n - impostare temperature interne ed esterne, ° C.

Quando le porte vengono aperte, si verifica la perdita di calore più significativa, quindi, se l'ingresso è dotato di barriere d'aria, è necessario tenerne conto.

La tenda termica è un termoventilatore allungato, che forma un flusso potente all'interno di una finestra o una porta. Riduce al minimo o elimina virtualmente la perdita di calore e l'aria dalla strada, anche a porta o finestra aperta

Per calcolare la perdita di calore delle porte, viene utilizzata la formula:

Q_ot.d = Q_dv × j × H

Nell'espressione:

• Q_dv - perdita di calore calcolata delle porte esterne;
• H - altezza dell'edificio, m;
• j è un coefficiente tabulare, a seconda del tipo di porte e della loro posizione.

Se la casa ha organizzato la ventilazione o l'infiltrazione, i calcoli vengono effettuati secondo la prima formula.

La superficie degli elementi strutturali che la racchiudono può essere eterogenea - potrebbero esserci spazi vuoti o perdite su di essa, attraverso i quali passa l'aria. Queste perdite di calore sono considerate trascurabili, ma possono anche essere determinate. Questo può essere fatto esclusivamente con metodi software, poiché è impossibile calcolare alcune funzioni senza usare le applicazioni.

Il quadro più accurato della perdita di calore reale è dato da un'indagine di imaging termico a casa. Questo metodo diagnostico consente di identificare errori di costruzione nascosti, lacune nell'isolamento termico, perdite nel sistema di approvvigionamento idrico, riducendo le prestazioni termiche dell'edificio e altri difetti

Calore domestico

Attraverso apparecchi elettrici, il corpo umano, le lampade, il calore aggiuntivo entra nella stanza, che viene anche preso in considerazione nel calcolo delle perdite di calore.

È stato stabilito sperimentalmente che tali entrate non possono superare il segno di 10 W per 1 m². Pertanto, la formula di calcolo può essere nella forma:

Q_t = 10 × S_pol

Nell'espressione S_pol - superficie, m².

Il metodo di calcolo principale

Il principio di funzionamento principale di qualsiasi NWO è trasferire l'energia termica attraverso l'aria raffreddando il liquido di raffreddamento. I suoi elementi principali sono un generatore di calore e un condotto termico.

L'aria viene immessa nella stanza già riscaldata a una temperatura t_rper mantenere la temperatura desiderata t_v. Pertanto, la quantità di energia accumulata dovrebbe essere uguale alla perdita di calore totale dell'edificio, ovvero Q. Vi è uguaglianza:

Q = E_ot × c × (t_v - t_n)

Nella formula E - portata dell'aria riscaldata kg / s per riscaldare l'ambiente. Dall'uguaglianza possiamo esprimere E_ot:

E_ot = Q / (c × (t_v - t_n))

Ricordiamo che la capacità termica dell'aria è c = 1005 J / (kg × K).

La formula determina solo la quantità di aria fornita, utilizzata solo per il riscaldamento solo nei sistemi di ricircolo (di seguito - RSVO).

Nei sistemi di alimentazione e ricircolo, parte dell'aria viene prelevata dalla strada, all'altra parte - dalla stanza. Entrambe le parti vengono miscelate e dopo il riscaldamento alla temperatura richiesta vengono consegnate nella stanza

Se il CBO viene utilizzato come ventilazione, la quantità di aria fornita viene calcolata come segue:

• Se la quantità di aria per il riscaldamento supera la quantità di aria per la ventilazione o è uguale ad essa, viene presa in considerazione la quantità di aria per il riscaldamento e il sistema viene selezionato come flusso diretto (di seguito - PSVO) o con ricircolo parziale (di seguito - HRWS).
• Se la quantità di aria per il riscaldamento è inferiore alla quantità di aria necessaria per la ventilazione, viene presa in considerazione solo la quantità di aria necessaria per la ventilazione, viene introdotto l'HVAC (a volte - HVAC) e la temperatura dell'aria fornita viene calcolata dalla formula: t_r = t_v + Q / c × E_sfogo.

In caso di superamento di t_r parametri consentiti, la quantità di aria introdotta attraverso la ventilazione dovrebbe essere aumentata.

Se la stanza ha fonti di calore costante, la temperatura dell'aria fornita viene ridotta.

Gli apparecchi elettrici inclusi generano circa l'1% del calore nella stanza. Se uno o più dispositivi funzioneranno in modo continuo, la loro potenza termica deve essere presa in considerazione nei calcoli

Per una camera singola, l'indicatore t_r potrebbe essere diverso. Tecnicamente, è possibile realizzare l'idea di fornire temperature diverse a singoli ambienti, ma è molto più facile fornire aria della stessa temperatura a tutti gli ambienti.

In questo caso, la temperatura totale t_r prendi quello che si è rivelato essere il più piccolo. Quindi la quantità di aria fornita viene calcolata dalla formula che definisce E_ot.

Successivamente, determiniamo la formula per il calcolo del volume di aria in entrata V_ot alla sua temperatura di riscaldamento t_r:

V_ot = E_ot/ p_r

La risposta è scritta in m³/ h

Tuttavia, scambio d'aria interno V_p differirà dal valore di V_ot, poiché è necessario determinarlo in base alla temperatura interna t_v:

V_ot = E_ot/ p_v

Nella formula per determinare V_p e v_ot indicatori di densità dell'aria p_r e p_v (kg / m³) sono calcolati tenendo conto della temperatura dell'aria riscaldata t_r e temperatura ambiente t_v.

Temperatura ambiente indicata t_r deve essere superiore a t_v. Ciò ridurrà la quantità di aria fornita e ridurrà le dimensioni dei canali dei sistemi con movimento naturale dell'aria o ridurrà il consumo di elettricità se si utilizza la motivazione meccanica per far circolare la massa d'aria riscaldata.

Tradizionalmente, la temperatura massima dell'aria che entra nella stanza quando viene fornita ad un'altezza superiore al segno di 3,5 m dovrebbe essere di 70 ° С. Se l'aria viene erogata a un'altitudine inferiore a 3,5 m, la sua temperatura è normalmente equiparata a 45 ° C.

Per locali residenziali alti 2,5 m, il limite di temperatura consentito è di 60 ° C. Quando la temperatura è più alta, l'atmosfera perde le sue proprietà e non è adatta per l'inalazione.

Se le tende termotermiche si trovano alle porte e alle aperture esterne rivolte verso l'esterno, la temperatura dell'aria in entrata è consentita di 70 ° C, per le tende situate nelle porte esterne, fino a 50 ° C.

La temperatura fornita è influenzata dai metodi di alimentazione dell'aria, dalla direzione del getto (in verticale, lungo la pendenza, in orizzontale, ecc.). Se le persone sono costantemente nella stanza, la temperatura dell'aria fornita deve essere ridotta a 25 ° C.

Dopo aver effettuato i calcoli preliminari, è possibile determinare il consumo di calore necessario per il riscaldamento dell'aria.

Per costi di riscaldamento RSVO Q₁ calcolato dall'espressione:

Q₁ = E_ot × (t_r - t_v) × c

Per il calcolo del PSVO Q₂ prodotto dalla formula:

Q₂ = E_sfogo × (t_r - t_v) × c

Consumo di calore Q₃ per HRW si trova dall'equazione:

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

In tutte e tre le espressioni:

• E_ot ed E_sfogo - consumo d'aria in kg / s per riscaldamento (E_ot) e ventilazione (E_sfogo);
• t_n - temperatura esterna in ° C.

Le restanti caratteristiche delle variabili sono le stesse.

Nel CHRSVO la quantità di aria di ricircolo è determinata dalla formula:

E_rec = E_ot - E_sfogo

Variabile e_ot esprime la quantità di aria miscelata riscaldata alla temperatura t_r.

C'è una peculiarità in PSVO con una motivazione naturale: la quantità di aria in movimento varia a seconda della temperatura esterna. Se la temperatura esterna scende, la pressione del sistema aumenta. Questo porta ad un aumento dell'aria che entra nella casa. Se la temperatura aumenta, si verifica il processo inverso.

Anche nel sistema di condizionamento dell'aria, a differenza dei sistemi di ventilazione, l'aria si sposta con una densità inferiore e variabile rispetto alla densità dell'aria che circonda i condotti dell'aria.

A causa di questo fenomeno, si verificano i seguenti processi:

1. Proveniente dal generatore, l'aria, che passa attraverso i condotti dell'aria, viene notevolmente raffreddata durante il movimento
2. Durante il movimento naturale, la quantità di aria che entra nella stanza cambia durante la stagione di riscaldamento.

I suddetti processi non vengono presi in considerazione se i ventilatori vengono utilizzati nel sistema di condizionamento dell'aria per la circolazione dell'aria e hanno anche lunghezza e altezza limitate.

Se il sistema ha molti rami, piuttosto lunghi, e l'edificio è grande e alto, è necessario ridurre il processo di raffreddamento dell'aria nei condotti, per ridurre la ridistribuzione dell'aria che subisce l'influenza della pressione naturale di circolazione.

Nel calcolare la potenza richiesta dei sistemi di riscaldamento dell'aria estesi e ramificati, è necessario tener conto non solo del processo naturale di raffreddamento della massa d'aria durante il movimento attraverso il condotto, ma anche dell'effetto della pressione naturale della massa d'aria quando passa attraverso il canale

Per controllare il processo di raffreddamento dell'aria, eseguire il calcolo termico dei condotti. Per fare ciò, è necessario stabilire la temperatura dell'aria iniziale e specificarne la portata usando le formule.

Per calcolare il flusso di calore Q_OHL attraverso le pareti del condotto, la cui lunghezza è uguale a l, utilizzare la formula:

Q_OHL = q₁ × l

Nell'espressione, q₁ indica il flusso di calore che passa attraverso le pareti del condotto lungo 1 m. Il parametro è calcolato dall'espressione:

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

Nell'equazione D₁ - resistenza al trasferimento di calore dall'aria riscaldata con una temperatura media t_sr attraverso la piazza S₁ pareti del condotto 1 m di lunghezza all'interno a temperatura t_v.

L'equazione del bilancio termico si presenta così:

q₁l = E_ot × c × (t_nach - t_r)

Nella formula:

• E_ot - la quantità di aria richiesta per il riscaldamento della stanza, kg / h;
• c è il calore specifico dell'aria, kJ / (kg ° C);
• t_nac - temperatura dell'aria all'inizio del condotto, ° C;
• t_r - temperatura dell'aria scaricata nell'ambiente, ° С.

L'equazione del bilancio termico consente di impostare la temperatura iniziale dell'aria nel condotto a una data temperatura finale e, al contrario, di scoprire la temperatura finale a una data temperatura iniziale, nonché di determinare il flusso d'aria.

Temperatura t_nach può anche essere trovato dalla formula:

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

Qui η è una parte di Q_OHLentrare nella stanza nei calcoli è preso uguale a zero. Le caratteristiche delle restanti variabili sono state nominate sopra.

La raffinata formula del flusso d'aria calda sarà simile a questa:

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

Tutti i valori letterali nell'espressione sono definiti sopra. Passiamo a un esempio di calcolo del riscaldamento dell'aria per una casa particolare.

Esempio di calcolo della perdita di calore a casa

La casa considerata si trova nella città di Kostroma, dove la temperatura fuori dalla finestra nel giorno più freddo di cinque giorni raggiunge -31 gradi, la temperatura del suolo - +5 ° С. Temperatura ambiente desiderata - +22 ° С.

Prenderemo in considerazione una casa con le seguenti dimensioni:

• larghezza - 6,78 m;
• lunghezza - 8,04 m;
• altezza - 2,8 m.

I valori verranno utilizzati per calcolare l'area degli elementi racchiusi.

Per i calcoli, è più conveniente disegnare un piano di casa su carta, indicando su di esso la larghezza, la lunghezza, l'altezza dell'edificio, la posizione di finestre e porte, le loro dimensioni

Le pareti dell'edificio sono costituite da:

• calcestruzzo cellulare con spessore B = 0,21 m, coefficiente di conducibilità termica k = 2,87;
• polyfoam B = 0,05 m, k = 1.678;
• mattone di rivestimento B = 0,09 m, k = 2,26.

Nel determinare k, si dovrebbero usare le informazioni dalle tabelle, o meglio, le informazioni dal passaporto tecnico, poiché la composizione dei materiali di diversi produttori può differire, pertanto, hanno caratteristiche diverse.

Il cemento armato ha la più alta conduttività termica, le lastre di lana minerale hanno il più basso, quindi sono utilizzate in modo più efficace nella costruzione di case calde

Il pavimento della casa è composto dai seguenti strati:

• sabbia, B = 0,10 m, k = 0,58;
• pietrisco, B = 0,10 m, k = 0,13;
• calcestruzzo, B = 0,20 m, k = 1,1;
• isolamento ecowool, B = 0,20 m, k = 0,043;
• massetto rinforzato, B = 0,30 m k = 0,93.

Nel piano sopra della casa, il pavimento ha la stessa struttura in tutta l'area, non c'è seminterrato.

Il soffitto è costituito da:

• lana minerale, B = 0,10 m, k = 0,05;
• muro a secco, B = 0,025 m, k = 0,21;
• scudi di pino, B = 0,05 m, k = 0,35.

Il soffitto non ha accesso alla soffitta.

Ci sono solo 8 finestre nella casa, tutte sono a doppia camera con vetro K, argon, indicatore D = 0,6. Sei finestre hanno una dimensione di 1,2 × 1,5 m, una di 1,2 × 2 m e una di 0,3 × 0,5 m, le porte hanno una dimensione di 1 × 2,2 m e il passaporto D di 0,36.

Calcolo della perdita di calore della parete

Calcoleremo la perdita di calore per ogni parete individualmente.

Innanzitutto, trova l'area della parete nord:

S_SEV = 8.04 × 2.8 = 22.51

Non ci sono porte e aperture delle finestre sul muro, quindi useremo questo valore S.

Per calcolare i costi di riscaldamento di OK, orientati verso uno dei punti cardinali, è necessario tenere conto dei coefficienti di raffinamento

Sulla base della composizione del muro, troviamo la sua resistenza al calore totale pari a:

D_s.sten = D_gb + D_pn + D_kr

Per trovare D, usiamo la formula:

D = B / k

Quindi, sostituendo i valori iniziali, otteniamo:

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

Per i calcoli utilizziamo la formula:

Q_st = S × (t_v - t_n) × P × l

Dato che il coefficiente l per la parete settentrionale è 1,1, otteniamo:

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

Nella parete sud c'è una finestra con un'area di:

S_OK3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

Pertanto, nei calcoli dalla parete sud S, è necessario sottrarre le finestre S per ottenere i risultati più accurati.

S_yuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

Il parametro l per la direzione sud è 1. Quindi:

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

Per le pareti orientali e occidentali, il coefficiente di raffinamento è l = 1,05, quindi è sufficiente calcolare la superficie dell'OK senza tener conto delle finestre e porte S.

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

poi:

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

In definitiva, la Q totale delle pareti è uguale alla somma di Q di tutte le pareti, ovvero:

Q_sten = 184 + 166 + 176 = 526

Totale, il calore lascia attraverso le pareti per una quantità di 526 watt.

Perdita di calore attraverso finestre e porte

Il piano della casa mostra che le porte e le 7 finestre sono rivolte verso est e ovest, quindi il parametro l = 1,05. L'area totale di 7 finestre, tenendo conto dei calcoli di cui sopra, è pari a:

S_OKN = 10.8 + 2.4 = 13.2

Per loro, Q, tenendo conto che D = 0,6, sarà calcolato come segue:

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

Calcoliamo Q della finestra sud (l = 1).

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

Per le porte, D = 0,36 e S = 2,2, l = 1,05, quindi:

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

Riassumiamo la perdita di calore risultante e otteniamo:

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

Successivamente, definiamo Q per il soffitto e il pavimento.

Calcolo delle perdite di calore del soffitto e del pavimento

Per soffitto e pavimento l = 1. Calcola la loro area.

S_pol = S_pentola = 6.78 × 8.04 = 54.51

Data la composizione del pavimento, definiamo il 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

Quindi la perdita di calore del pavimento, tenendo conto del fatto che la temperatura della terra è +5, è pari a:

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

Calcola il massimale D totale:

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

Quindi Q del massimale sarà uguale a:

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

La perdita di calore totale attraverso OK sarà pari a:

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

Totale, la perdita di calore della casa sarà pari a 13054 W o quasi 13 kW.

Calcolo delle perdite di calore della ventilazione

La stanza gestisce la ventilazione con uno scambio d'aria specifico di 3 m³/ h, l'ingresso è dotato di un baldacchino aria-termico, quindi per i calcoli è sufficiente utilizzare la formula:

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

Calcoliamo la densità dell'aria nella stanza ad una data temperatura di +22 gradi:

p_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parametro L_n pari al prodotto del consumo specifico per superficie, ovvero:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

La capacità termica dell'aria c è di 1.005 kJ / (kg × ° C).

Date tutte le informazioni, troviamo la ventilazione Q:

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

Il costo totale del calore per la ventilazione sarà di 3000 watt o 3 kW.

Calore domestico

Il reddito familiare è calcolato con la formula.

Q_t = 10 × S_pol

Cioè, sostituendo i valori noti, otteniamo:

Q_t = 54.51 × 10 = 545

Riassumendo, possiamo vedere che la perdita di calore totale Q a casa sarà uguale a:

Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509

Prendiamo Q = 16000 W o 16 kW come valore operativo.

Esempi di calcoli per il CBO

Lasciare la temperatura dell'aria fornita (t_r) - 55 ° С, la temperatura ambiente desiderata (t_v) - 22 ° C, dispersione di calore a casa (Q) - 16.000 watt.

Determinazione della quantità di aria per RSVO

Per determinare la massa dell'aria fornita alla temperatura t_r viene utilizzata la formula:

E_ot = Q / (c × (t_r - t_v)) 

Sostituendo i valori dei parametri nella formula, otteniamo:

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

La quantità volumetrica di aria fornita è calcolata dalla formula:

V_ot = E_ot / p_R,

dove:

p_r = 353 / (273 + t_r)

Innanzitutto, calcoliamo la densità p:

p_r = 353/(273 + 55) = 1.07

poi:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Lo scambio d'aria nella stanza è determinato dalla formula:

Vp = E_ot / p_v

Determina la densità dell'aria nella stanza:

p_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Sostituendo i valori nella formula, otteniamo:

V_p = 483/1.19 = 405

Pertanto, lo scambio d'aria nella stanza è di 405 m³ all'ora e il volume di aria fornita dovrebbe essere pari a 451 m³ tra un'ora.

Calcolo della quantità di aria per HWAC

Per calcolare la quantità di aria per HWRS, prendiamo le informazioni ottenute dall'esempio precedente, nonché t_r = 55 ° C, t_v = 22 ° C; Q = 16000 watt. La quantità di aria richiesta per la ventilazione, E_sfogo= 110 m³/ h Temperatura esterna stimata t_n= -31 ° C.

Per il calcolo dell'HFRS, utilizziamo la formula:

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

Sostituendo i valori, otteniamo:

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

Il volume di aria di ricircolo sarà 405-110 = 296 m³ incluso il consumo di calore aggiuntivo è pari a 27000-16000 = 11000 watt.

Determinazione della temperatura iniziale dell'aria

La resistenza del condotto meccanico è D = 0,27 ed è presa dalle sue caratteristiche tecniche. La lunghezza del condotto all'esterno della stanza riscaldata è l = 15 m. Si determina che Q = 16 kW, la temperatura dell'aria interna è di 22 gradi e la temperatura richiesta per il riscaldamento della stanza è di 55 gradi.

Definisci E_ot secondo le formule sopra. Otteniamo:

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

Flusso di calore q₁ sarà:

q₁ = (55 – 22)/0.27 = 122

La temperatura iniziale con una deviazione di η = 0 sarà:

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

Specifica la temperatura media:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

poi:

Q_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Date le informazioni che troviamo:

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

Ne consegue che quando l'aria si muove, si perdono 4 gradi di calore. Per ridurre la perdita di calore, è necessario isolare i tubi. Ti consigliamo inoltre di familiarizzare con il nostro altro articolo, che descrive in dettaglio il processo di sistemazione. sistemi di riscaldamento dell'aria.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Un video informativo sui calcoli di CB usando il programma Ecxel:

Fidarsi dei calcoli di NWO è necessario per i professionisti, poiché solo gli specialisti hanno esperienza, conoscenze pertinenti, terranno conto di tutte le sfumature dei calcoli.

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