חישוב חימום אוויר: עקרונות בסיסיים + דוגמא לחישוב

התקנת מערכת החימום אינה אפשרית ללא חישובים ראשוניים. המידע המתקבל צריך להיות מדויק ככל האפשר, לכן חישוב חימום האוויר נעשה על ידי מומחים המשתמשים בתוכניות ייעודיות, תוך התחשבות בניואנסים של העיצוב.

ניתן לחשב באופן עצמאי את מערכת חימום האוויר (להלן - NWO), בעלת ידע יסודי במתמטיקה ופיזיקה.

במאמר זה נספר לכם כיצד לחשב את רמת אובדן החום בבית ובטיפול בחום במים. על מנת שהכל יהיה ברור ככל האפשר, יינתנו דוגמאות ספציפיות לחישובים.

חישוב אובדן החום בבית

לבחירת ה- CBO, יש לקבוע את כמות האוויר למערכת, את הטמפרטורה הראשונית של האוויר בתעלה לחימום אופטימלי של החדר. כדי לגלות מידע זה, עליך לחשב את אובדן החום בבית, ולהתחיל את החישובים הבסיסיים מאוחר יותר.

כל בניין במהלך מזג האוויר הקר מאבד אנרגיה תרמית. המספר המרבי שלו משאיר את החדר דרך הקירות, הגג, החלונות, הדלתות ואלמנטים סגורים אחרים (להלן - אישור), ופונים לצד אחד ברחוב.

כדי להבטיח טמפרטורה מסוימת בבית, עליכם לחשב את העוצמה התרמית, המסוגלת לפצות על עלויות החום ולתחזק בבית. הטמפרטורה הרצויה.

ישנה תפיסה שגויה כי הפסדי חום זהים לכל בית. מקורות מסוימים טוענים כי מספיק 10 קילוואט כדי לחמם בית קטן בכל תצורה, אחרים מוגבלים ל 7-8 קילוואט לכל מ"ר. מטר

על פי מערך החישוב הפשוט כל 10 מ '² יש לספק לאזור המנוצל באזורים הצפוניים ואזורי הפס הבינוני אספקת כוח של 1 קילוואט. נתון זה, אינדיבידואלי לכל בניין, כפול גורם 1.15, ובכך נוצר עתודה של כוח תרמי במקרה של הפסדים בלתי צפויים.

עם זאת, אומדנים כאלה הם די גסים, בנוסף, הם אינם לוקחים בחשבון את האיכות, התכונות של החומרים המשמשים לבניית הבית, תנאי אקלים וגורמים אחרים המשפיעים על עלויות החום.

כמות החום הפסולת תלויה באזור האלמנט הסגור, במוליכות התרמית של כל אחת משכבותיו. כמות האנרגיה התרמית הגדולה ביותר משאירה את החדר דרך קירות, רצפה, גג, חלונות

אם בבניית הבית נעשה שימוש בבנייה מודרנית חומרי מוליכות תרמית שהם נמוכים, אז אובדן החום של המבנה יהיה פחות, מה שאומר שכוח החום יצטרך פחות.

אם אתה לוקח ציוד תרמי המייצר יותר כוח מהנדרש, אז יופיע חום עודף, אשר בדרך כלל מפוצה על ידי אוורור. במקרה זה מופיעות הוצאות כספיות נוספות.

אם נבחר ציוד בעל צריכת חשמל נמוכה ל- CBO, אז מורגש מחסור בחום בחדר, מכיוון שהמכשיר לא יצליח לייצר את כמות האנרגיה הנדרשת, שתדרוש רכישה של יחידות חימום נוספות.

השימוש בקצף פוליאוריטן, פיברגלס ובידוד מודרני אחר מאפשר להשיג בידוד תרמי מקסימאלי של החדר

עלויות תרמיות של בניין תלויים ב:

• מבנה האלמנטים הסגורים (קירות, תקרות וכו '), עוביהם;
• שטח פנים מחומם;
• התמצאות יחסית לנקודות הקרדינל;
• טמפרטורה מינימלית מחוץ לחלון באזור או בעיר במהלך 5 ימי חורף;
• משך עונת החימום;
• תהליכי הסתננות, אוורור;
• אספקת חום ביתית;
• צריכת חום לצרכים ביתיים.

אי אפשר לחשב נכון אובדן חום מבלי לקחת בחשבון חדירה ואוורור, המשפיעים באופן משמעותי על המרכיב הכמותי. הסתננות היא תהליך טבעי של העברת מסות אוויר המתרחשת במהלך תנועת אנשים בחדר, פתיחת חלונות לאוורור ותהליכים ביתיים אחרים.

אוורור הוא מערכת המותקנת במיוחד דרכה מסופק אוויר, ואוויר יכול להיכנס לחדר עם טמפרטורה נמוכה יותר.

פי 9 יותר חום גורש באמצעות אוורור מאשר במהלך הסתננות טבעית

חום נכנס לחדר לא רק דרך מערכת החימום, אלא גם דרך מכשירי חימום, מנורות ליבון ואנשים. חשוב גם לקחת בחשבון את צריכת החום לחימום של פריטים קרים שהובאו מהרחוב, בגדים.

לפני שבוחרים ציוד למערכות קירור מים, תכנון מערכת חימום חשוב לחשב את אובדן החום בבית ברמת דיוק גבוהה. ניתן לעשות זאת באמצעות התוכנית החינמית Valtec. כדי לא להתעמק במורכבות היישום, תוכלו להשתמש בנוסחאות מתמטיות המעניקות דיוק גבוה של חישובים.

כדי לחשב את אובדן החום הכולל Q של הבית, יש צורך לחשב את צריכת החום של מעטפת הבניין Q_org.kצריכת אנרגיה לאוורור וחדירה ש_vלקחת בחשבון את הוצאות משק הבית_t. האובדן נמדד ונרשם בוואט.

כדי לחשב את צריכת החום הכוללת Q השתמש בנוסחה:

ש = ש_org.k + ש_v - ש_t

בשלב הבא אנו שוקלים את הנוסחאות לקביעת עלויות החום:

ש_org.k , ש_v, ש_t.

קביעת הפסדי החום של מעטפות הבניין

דרך האלמנטים הסוגרים של הבית (קירות, דלתות, חלונות, תקרה ורצפה) משתחררת כמות החום הגדולה ביותר. לקביעת ש_org.k יש צורך לחשב בנפרד את אובדן החום שנושא כל אלמנט מבני.

זה ש_org.k מחושב על ידי הנוסחה:

ש_org.k = ש_pol + ש_{רח '} + ש_okn + ש_pt + ש_dv

כדי לקבוע את ה- Q של כל אלמנט בבית, יש צורך לברר את המבנה שלו ומקדם המוליכות התרמית או מקדם ההתנגדות התרמית, המצוין בדרכון של החומר.

כדי לחשב את צריכת החום, נלקחים בחשבון שכבות המשפיעות על בידוד תרמי. למשל, בידוד, בנייה, חיפוי וכו '.

חישוב אובדן החום מתרחש עבור כל שכבה הומוגנית של האלמנט הסגור. לדוגמה, אם קיר מורכב משתי שכבות שונות (בידוד ועבודות לבנים), החישוב נעשה בנפרד לבידוד ולבנים.

חשב את צריכת החום של השכבה, תוך התחשבות בטמפרטורה הרצויה בחדר על ידי הביטוי:

ש_{רח '} = S × (t_v - t_n) × B × l / k

למשתנים יש את המשמעויות הבאות בביטוי:

• שטח שכבה S, מ²;
• t_v - הטמפרטורה הרצויה בבית, ° C; לחדרים פינתיים, הטמפרטורה נלקחת ב -2 מעלות;
• t_n - הטמפרטורה הממוצעת של 5 הימים הקרים ביותר באזור, ° С;
• k הוא מקדם המוליכות התרמית של החומר;
• B הוא העובי של כל שכבה של האלמנט הסגור, m;
• l - פרמטר טבלאי, לוקח בחשבון את התכונות של צריכת החום עבור אישור הממוקמת באזורים שונים בעולם.

אם חלונות או דלתות מובנים בקיר לצורך חישוב, אז בעת חישוב Q מהשטח הכולל של אישור, יש צורך להפחית את שטח החלון או הדלת, מכיוון שצריכת החום שלהם תהיה שונה.

בדרכון הטכני מצוין לעיתים מקדם העברת החום D על חלונות או דלתות, אשר בזכותו ניתן לפשט את החישובים.

מקדם ההתנגדות התרמית מחושב על ידי הנוסחה:

D = B / k

ניתן לייצג את הנוסחה של אובדן חום לשכבה יחידה:

ש_{רח '} = S × (t_v - t_n) × D × l

בפועל, לחישוב Q של הרצפה, הקירות או התקרות, מקדמי D של כל שכבת OK מחושבים, מסכמים ומחליפים בנפרד את הנוסחה הכללית, שמפשטת את תהליך החישוב.

הנהלת חשבונות בעלויות הסתננות ואוורור

אוויר בטמפרטורה נמוכה יכול להיכנס לחדר ממערכת האוורור, מה שמשפיע באופן משמעותי על אובדן החום. הנוסחה הכללית לתהליך זה היא כדלקמן:

ש_v = 0.28 × ל '_n × עמ '_v × c × (t_v - t_n)

בביטוי יש לתווים אלפביתיים המשמעות:

• ל_n - זרימת אוויר בכניסה, ז³/ ח;
• ע_v - צפיפות אוויר בחדר בטמפרטורה נתונה, ק"ג / מ³;
• t_v - טמפרטורה בבית, ° С;
• t_n - הטמפרטורה הממוצעת של 5 הימים הקרים ביותר באזור, ° С;
• c הוא קיבולת החום של אוויר, kJ / (kg * ° C).

פרמטר L_n נלקח מהמאפיינים הטכניים של מערכת האוורור. ברוב המקרים, לאוויר האספקה ​​יש זרימה ספציפית של 3 מ '³/ h, על בסיסו L_n מחושב על ידי הנוסחה:

ל_n = 3 × S_pol

בנוסחה S_pol - שטח רצפה, מ².

צפיפות אוויר מקורהע_v מוגדר על ידי הביטוי:

ע_v = 353/273 + t_v

הנה t_v - הטמפרטורה שנקבעה בבית, שנמדדה ב ° C.

קיבולת החום c היא כמות פיזית קבועה והיא שווה ל 1.005 kJ / (kg × ° C).

עם אוורור טבעי, אוויר קר נכנס דרך חלונות, דלתות, ומעביר את החום דרך הארובה

אוורור לא מאורגן, או הסתננות, נקבע על ידי הנוסחה:

ש_i = 0.28 × ∑G_ח × c × (t_v - t_n) × ק_t

במשוואה:

• ז_ח - זרימת אוויר בכל גדר היא ערך טבלאי, ק"ג לשעה;
• k_t - מקדם השפעה של זרימת אוויר תרמית, שנלקח מהטבלה;
• t_v , t_n - הגדר טמפרטורות בתוך ומחוצה לה, מעלות צלזיוס.

עם פתיחת הדלתות מתרחש אובדן החום המשמעותי ביותר, אם כן, אם הכניסה מצוידת בוילונות אוויר, יש לקחת אותם בחשבון.

הוילון התרמי הוא תנור מאוורר מוארך, ויוצר זרימה עוצמתית בחלון או בפתח. זה ממזער או כמעט מחסל איבוד חום ואוויר מהרחוב, אפילו כשהדלת או החלון פתוחים

כדי לחשב את אובדן החום של הדלתות, הנוסחה משמשת:

ש_ot.d = ש_dv × j × H

בביטוי:

• ש_dv - אובדן חום מחושב של הדלתות החיצוניות;
• H - גובה הבניין, מ ';
• j הוא מקדם טבלה, תלוי בסוג הדלתות ובמיקומם.

אם הבית אוורור או הסתננות מסודרים, החישובים נעשים על פי הנוסחה הראשונה.

פני השטח של האלמנטים המבניים הסוגרים עשויים להיות הטרוגניים - יתכנו פערים או דליפות דרכם עובר אוויר. הפסדי חום אלה נחשבים זניחים, אך ניתן גם לקבוע אותם. ניתן לעשות זאת באופן בלעדי בשיטות תוכנה, מכיוון שלא ניתן לחשב פונקציות מסוימות מבלי להשתמש ביישומים.

התמונה המדויקת ביותר של אובדן חום אמיתי ניתנת על ידי סקר הדמיה תרמית בבית. שיטת אבחון זו מאפשרת לך לזהות שגיאות בנייה נסתרות, פערים בבידוד תרמי, נזילות במערכת אספקת המים, הפחתת הביצועים התרמיים של הבניין וליקויים אחרים

חום ביתי

באמצעות מכשירי חשמל, גוף האדם, מנורות, נכנס חום נוסף לחדר, אשר נלקח בחשבון גם בעת חישוב הפסדי חום.

נקבע ניסוי כי קבלות כאלה אינן יכולות לעלות על הסימן של 10 וואט ל -1 מ '². לכן נוסחת החישוב יכולה להיות בצורה:

ש_t = 10 × S_pol

בביטוי S_pol - שטח רצפה, מ².

המתודולוגיה העיקרית לחישוב NWO

העיקרון העיקרי בפעולה של כל NWO הוא העברת אנרגיה תרמית באוויר על ידי קירור נוזל הקירור. האלמנטים העיקריים שלו הם מחולל חום וצינור חום.

אוויר מועבר לחדר שכבר מחומם לטמפרטורה_rלשמירה על הטמפרטורה הרצויה t_v. לכן כמות האנרגיה המצטברת צריכה להיות שווה לאובדן החום הכולל של הבניין, כלומר, ש. יש שוויון:

ש = ה_ot × c × (t_v - t_n)

בנוסחה E - קצב זרימת האוויר המחומם ק"ג / ש 'לחימום החדר. מהשוויון אנו יכולים לבטא את ה_ot:

ה_ot = Q / (c × (t_v - t_n))

נזכיר כי קיבולת החום של האוויר היא c = 1005 J / (kg × K).

הנוסחה קובעת רק את כמות האוויר המסופקת, המשמשת רק לחימום רק במערכות מחזור (להלן - RSVO).

במערכות האספקה ​​והמחזור, נלקח חלק מהאוויר מהרחוב, לחלק השני - מהחדר. שני החלקים מעורבים ולאחר חימום לטמפרטורה הנדרשת הם מועברים לחדר

אם משתמשים ב- CBO כאוורור, מחושב כמות האוויר המסופקת באופן הבא:

• אם כמות האוויר לחימום עולה על כמות האוויר לאוורור או שווה לו, נלקחת בחשבון כמות האוויר לחימום, והמערכת נבחרת כזרם ישיר (להלן - PSVO) או עם הסירקולציה החלקית (להלן - HRWS).
• אם כמות האוויר לחימום פחותה מכמות האוויר הדרושה לאוורור, נלקחת בחשבון רק כמות האוויר הדרושה לאוורור, הכניסה של ה- HVAC (לפעמים - HVAC), וטמפרטורת האוויר המסופק מחושבת על ידי הנוסחה: t_r = t_v + Q / c × E_אוורור.

במקרה של חריגה על ידי t_r פרמטרים המותרים, יש להגדיל את כמות האוויר המובא באמצעות אוורור.

אם יש בחדר מקורות של חום קבוע, אז הטמפרטורה של האוויר המסופק מופחתת.

מכשירי החשמל הכלולים מייצרים בערך 1% מהחום בחדר. אם מכשיר אחד או יותר יעבדו ברציפות, יש לקחת בחשבון את העוצמה התרמית שלהם

עבור חדר יחיד, המחוון t_r יכול להיות שונה. מבחינה טכנית ניתן לממש את הרעיון של אספקת טמפרטורות שונות לחדרים בודדים, אך הרבה יותר קל לספק אוויר באותה טמפרטורה לכל החדרים.

במקרה זה, הטמפרטורה הכוללת t_r קח את זה שהתגלה כקטן ביותר. ואז כמות האוויר המסופקת מחושבת על ידי הנוסחה המגדירה את E_ot.

בשלב הבא נקבע את הנוסחה לחישוב נפח האוויר הנכנס V_ot בטמפרטורת החימום שלה t_r:

V_ot = ה_ot/ p_r

התשובה נכתבת ב- m³/ ח

עם זאת, חילופי אוויר פנימיים V_ע יהיה שונה מערך V_otמכיוון שיש לקבוע אותה על בסיס הטמפרטורה הפנימית t_v:

V_ot = ה_ot/ p_v

בנוסחה לקביעת V_ע ו- v_ot אינדיקטורים לצפיפות אוויר עמ '_r ועמ '_v (ק"ג / מ ')³) מחושבים תוך התחשבות בטמפרטורת האוויר המחומם t_r וטמפרטורת החדר t_v.

צוין בטמפרטורת החדר t_r חייב להיות גבוה מ- t_v. זה יקטין את כמות האוויר המסופקת ויקטין את ממדי תעלות המערכות עם תנועת אוויר טבעית או יפחית את צריכת החשמל אם משתמשים במוטיבציה מכנית להפצת מסת האוויר המחוממת.

באופן מסורתי, הטמפרטורה המרבית של האוויר הנכנס לחדר כאשר הוא מסופק בגובה העולה על הסימן של 3.5 מ 'צריכה להיות 70 ° С. אם אוויר מסופק בגובה פחות מ- 3.5 מ ', אז הטמפרטורה שלו בדרך כלל משווה ל 45 מעלות צלזיוס.

במתחם מגורים שגובהו 2.5 מ ', גבול הטמפרטורה המותר הוא 60 ° C. כאשר הטמפרטורה מוגדרת גבוהה יותר, האווירה מאבדת את תכונותיה ואינה מתאימה לשאיפה.

אם הווילונות האוויר התרמיים ממוקמים בשערים ופתחים חיצוניים הפונים כלפי חוץ, אז מותר לטמפרטורת האוויר הנכנס 70 מעלות צלזיוס, עבור וילונות הממוקמים בדלתות החיצוניות, עד 50 מעלות צלזיוס.

הטמפרטורה המסופקת מושפעת משיטות אספקת האוויר, כיוון המטוס (אנכית לאורך המדרון, אופקית וכו '). אם אנשים נמצאים כל הזמן בחדר, אז יש להוריד את הטמפרטורה של האוויר המסופק ל 25 מעלות צלזיוס.

לאחר ביצוע חישובים ראשוניים ניתן לקבוע את צריכת החום הדרושה לחימום האוויר.

עבור RSVO עלויות החום ש₁ מחושב על ידי הביטוי:

ש₁ = ה_ot × (t_r - t_v) × ג

לחישוב PSVO ש₂ המיוצר על ידי הנוסחה:

ש₂ = ה_אוורור × (t_r - t_v) × ג

צריכת חום ש₃ עבור HRW נמצא על ידי המשוואה:

ש₃ = [ה_ot × (t_r - t_v) + ה_אוורור × (t_r - t_v)] × ג

בשלושת הביטויים:

• ה_ot ו- E_אוורור - צריכת אוויר בק"ג / ש 'לחימום (ה_ot) ואוורור (E_אוורור);
• t_n - טמפרטורת חוץ בחום °.

המאפיינים הנותרים של המשתנים זהים.

ב- CHRSVO כמות האוויר הממוחזר נקבעת על ידי הנוסחה:

ה_rec = ה_ot - ה_אוורור

משתנה e_ot מבטא את כמות האוויר המעורבב המחומם לטמפרטורה t_r.

יש מוזרות ב- PSVO עם מוטיבציה טבעית - כמות האוויר הנע משתנה בהתאם לטמפרטורה בחוץ. אם הטמפרטורה החיצונית יורדת, לחץ המערכת עולה. זה מוביל לעלייה באוויר הנכנס לבית. אם הטמפרטורה עולה, התהליך ההפוך מתרחש.

גם במערכת המיזוג, בניגוד למערכות אוורור, האוויר נע בצפיפות נמוכה ומשתנה לעומת צפיפות האוויר המקיפה את תעלות האוויר.

בגלל תופעה זו התהליכים הבאים מתרחשים:

1. המגיע מהגנרטור, האוויר, העובר דרך תעלות האוויר, מתקרר באופן ניכר במהלך התנועה
2. במהלך תנועה טבעית, כמות האוויר הנכנסת לחדר משתנה בעונת החימום.

התהליכים שלעיל אינם נלקחים בחשבון אם משתמשים במאווררים במערכת המיזוג להזרמת אוויר, ויש לה גם אורך וגובה מוגבלים.

אם יש למערכת ענפים רבים, ארוכים למדי, והבניין גדול וגבוה, אזי יש צורך להפחית את תהליך קירור האוויר בתעלות, להפחתת חלוקת האוויר המחודשת תחת השפעת לחץ זרימה טבעי.

בעת חישוב הכוח הנדרש של מערכות חימום אוויר מורחבות ומסועפות, יש לקחת בחשבון לא רק את התהליך הטבעי של קירור מסת האוויר במהלך התנועה דרך הצינור, אלא גם את ההשפעה של הלחץ הטבעי של מסת האוויר בעת מעבר בתעלה.

כדי לשלוט בתהליך קירור האוויר, יש לבצע חישוב תרמי של התעלות. לשם כך, יש לקבוע את טמפרטורת האוויר הראשונית ולציין את קצב הזרימה שלה באמצעות נוסחאות.

לחישוב שטף החום Q_אוהל דרך קירות התעלה, שאורכם שווה ל, השתמש בנוסחה:

ש_אוהל = ש₁ × l

בביטוי, ש₁ מציין את זרימת החום העוברת דרך קירות הצינור באורך של 1 מ '. הפרמטר מחושב על ידי הביטוי:

ש₁ = k × S₁ × (t_sr - t_v) = (t_sr - t_v) / ד₁

במשוואה ד '₁ - התנגדות להעברת חום מאוויר מחומם עם טמפרטורה ממוצעת t_sr מעבר לכיכר S₁ קירות התעלה באורך של מטר וחצי בטמפרטורה t_v.

משוואת איזון החום נראית כך:

ש₁l = E_ot × c × (t_nach - t_r)

בנוסחה:

• ה_ot - כמות האוויר הנדרשת לחימום החדר, ק"ג לשעה;
• c הוא החום הספציפי של אוויר, kJ / (ק"ג מעלות צלזיוס);
• t_nac - טמפרטורת האוויר בתחילת הצינור, מעלות צלזיוס;
• t_r - טמפרטורת האוויר המוזרמת לחדר, ° С.

משוואת איזון החום מאפשרת לך לקבוע את הטמפרטורה הראשונית של האוויר בתעלה בטמפרטורה סופית נתונה, ולהיפך, לברר את הטמפרטורה הסופית בטמפרטורה ראשונית נתונה, כמו גם לקבוע את זרימת האוויר.

טמפרטורה t_nach ניתן למצוא גם על ידי הנוסחה:

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

כאן η הוא חלק מ- Q_אוהלהכניסה לחדר בחישובים נלקחת שווה לאפס. המאפיינים של שאר המשתנים נקראו לעיל.

הנוסחה המזוקקת של זרימת האוויר החם תיראה כך:

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

כל הערכים המילוליים בביטוי מוגדרים לעיל. נעבור לדוגמא לחישוב חימום אוויר לבית מסוים.

דוגמה לחישוב אובדן חום בבית

הבית הנחשב ממוקם בעיר קוסטרומה, שם הטמפרטורה מחוץ לחלון ביום החמישה הקרים ביותר מגיעה -31 מעלות, טמפרטורת האדמה - +5 ° С. טמפרטורת חדר רצויה - +22 ° С.

נשקול בית עם הממדים הבאים:

• רוחב - 6.78 מ ';
• אורך - 8.04 מ ';
• גובה - 2.8 מ '.

ערכים ישמשו לחישוב שטח האלמנטים הסוגרים.

לחישובים, הכי נוח לשרטט תוכנית בית על נייר, המציין עליה את רוחב, אורך, גובה הבניין, מיקום חלונות ודלתות, מידותיהם

קירות המבנה מורכבים מ:

• בטון סודה בעובי B = 0.21 מ ', מקדם מוליכות תרמית k = 2.87;
• פוליסטירן מוקצף B = 0.05 מ ', k = 1.678;
• לבנים מול B = 0.09 מ ', k = 2.26.

בעת קביעת K, יש להשתמש במידע מהטבלאות, או יותר טוב, במידע מהדרכון הטכני, מכיוון שהרכב החומרים מיצרנים שונים עשוי להיות שונה, לכן יש מאפיינים שונים.

בטון מזוין הוא בעל המוליכות התרמית הגבוהה ביותר, לוחות צמר סלעים הם בעלי הנמוכים ביותר, ולכן הם משמשים בצורה היעילה ביותר לבניית בתים חמים

רצפת הבית מורכבת מהשכבות הבאות:

• חול, B = 0.10 מ ', k = 0.58;
• אבן כתוש, B = 0.10 מ ', k = 0.13;
• בטון, B = 0.20 מ ', k = 1.1;
• בידוד ecowool, B = 0,20 מ ', k = 0,043;
• מגהץ מחוזק, B = 0.30 מ 'k = 0.93.

בתוכנית הבית לעיל, לרצפה אותו מבנה בכל האזור, אין מרתף.

התקרה מורכבת מ:

• צמר סלעים, B = 0.10 מ ', k = 0.05;
• קיר גבס, B = 0.025 מ ', k = 0.21;
• מגני אורן, B = 0.05 מ ', k = 0.35.

התקרה אין גישה לעליית הגג.

בבית ישנם רק 8 חלונות, כולם תא כפול עם זכוכית K, ארגון, מחוון D = 0.6. שישה חלונות בגודל 1.2 × 1.5 מ ', אחד בגודל 1.2 × 2 מ' ואחד בגודל 0.3 × 0.5 מ '. הדלתות בגודל 1 × 2.2 מ' והדרכון D 0.36.

חישוב אובדן חום בקיר

נחשב את אובדן החום עבור כל קיר בנפרד.

ראשית, מצא את האזור של החומה הצפונית:

ס_sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

על הקיר אין פתחים ופתחי חלונות, לכן נשתמש בערך זה S.

כדי לחשב את עלויות החום של אישור, המכוונות לאחת מנקודות הקרדינל, יש לקחת בחשבון את מקדמי השכלול.

בהתבסס על הרכב הקיר, אנו מוצאים כי התנגדות החום הכוללת שלו שווה ל:

ד_s.sten = ד_gb + ד_pn + ד_kr

כדי למצוא D אנו משתמשים בנוסחה:

D = B / k

ואז, החלפת הערכים הראשוניים, אנו משיגים:

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

לחישובים אנו משתמשים בנוסחה:

ש_{רח '} = S × (t_v - t_n) × D × l

בהתחשב בעובדה שהמקדם l עבור הקיר הצפוני הוא 1.1, אנו מקבלים:

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

בקיר הדרומי יש חלון אחד עם שטח של:

ס_ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

לפיכך, בחישובים מהקיר הדרומי S, יש צורך לחסר חלונות S על מנת להשיג את התוצאות המדויקות ביותר.

ס_Yuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

הפרמטר l לכיוון דרום הוא 1. ואז:

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

עבור הקירות המזרחיים והמערביים, מקדם העידון הוא l = 1.05 ולכן די בחישוב שטח הפנים של ה- OK מבלי לקחת בחשבון חלונות ודלתות S.

ס_ok1 = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8

ס_ok2 = 1.2 × 2 = 2.4

ס_ד = 1 × 2.2 = 2.2

ס_{zap + vost} = 2 × 6.78 × 2.8 – 2.2 – 2.4 – 10.8 = 22.56

ואז:

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

בסופו של דבר, סך ה- Q של הקירות שווה לסכום ה- Q של כל הקירות, כלומר:

ש_sten = 184 + 166 + 176 = 526

בסך הכל, החום משאיר דרך הקירות בכמות של 526 וואט.

איבוד חום דרך חלונות ודלתות

מתוכנית הבית עולה כי הדלתות ו 7 החלונות פונים למזרח וממערב, לכן הפרמטר l = 1.05. השטח הכולל של 7 חלונות, בהתחשב בחישובים לעיל, שווה ל:

ס_okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

עבורם, Q, בהתחשב ב- D = 0.6, יחושב באופן הבא:

ש_ok4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

אנו מחשבים את Q של החלון הדרומי (l = 1).

ש_ok5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

לדלתות, D = 0.36, ו- S = 2.2, l = 1.05, ואז:

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

אנו מסכמים את אובדן החום המתקבל ומקבלים:

ש_{בסדר + dv} = 630 + 43 + 5 = 678

בשלב הבא אנו מגדירים את Q עבור התקרה והרצפה.

חישוב הפסדי חום של התקרה והרצפה

לתקרה ולרצפה l = 1. חישוב השטח שלהם.

ס_pol = S_סיר = 6.78 × 8.04 = 54.51

בהתחשב בהרכב הרצפה, אנו מגדירים את הסכום D הכולל.

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

ואז אובדן החום של הרצפה, בהתחשב בעובדה שטמפרטורת כדור הארץ היא +5, שווה ל:

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

חשב את תקרת D הכוללת:

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

אז Q של התקרה יהיה שווה ל:

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

אובדן החום הכולל דרך OK יהיה שווה ל:

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

בסך הכל, אובדן החום של הבית יהיה שווה ל -13054 וואט או כמעט 13 קילוואט.

חישוב הפסדי חום באוורור

החדר מפעיל אוורור עם חילופי אוויר ספציפיים של 3 מ '³/ h, הכניסה מצוידת בחופה אווירית-תרמית, כך לחישובים מספיק להשתמש בנוסחה:

ש_v = 0.28 × ל '_n × עמ '_v × c × (t_v - t_n)

אנו מחשבים את צפיפות האוויר בחדר בטמפרטורה נתונה של +22 מעלות:

ע_v = 353/(272 + 22) = 1.2

פרמטר L_n שווה לתוצר של הצריכה הספציפית על ידי שטח הרצפה, כלומר:

ל_n = 3 × 54.51 = 163.53

קיבולת החום של האוויר c היא 1.005 kJ / (kg × ° C).

בהתחשב בכל המידע, אנו מוצאים את האוורור ש:

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

עלויות החום הכוללות לאוורור יהיו 3000 וואט או 3 קילוואט.

חום מקומי

הכנסות משק הבית מחושבות לפי הנוסחה.

ש_t = 10 × S_pol

כלומר, החלפת הערכים הידועים אנו משיגים:

ש_t = 54.51 × 10 = 545

לסיכום, אנו יכולים לראות כי אובדן החום הכולל Q בבית יהיה שווה ל:

ש = 13054 + 3000 - 545 = 15509

אנו לוקחים את Q = 16000 W או 16 קילוואט כערך התפעול.

דוגמאות לחישובים עבור ה- CBO

תן לטמפרטורת האוויר המסופק (t_r) - 55 ° С, טמפרטורת החדר הרצויה (t_v) - 22 מעלות צלזיוס, איבוד חום בבית (Q) - 16,000 וואט.

קביעת כמות האוויר עבור RSVO

לקביעת מסת האוויר המסופק בטמפרטורה t_r הנוסחה משמשת:

ה_ot = Q / (c × (t_r - t_v)) 

החלפת ערכי הפרמטר בנוסחה, אנו משיגים:

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

הכמות הנפחית של האוויר המסופק מחושבת על ידי הנוסחה:

V_ot = ה_ot / p_r

איפה:

ע_r = 353 / (273 + t_r)

ראשית, אנו מחשבים את הצפיפות p:

ע_r = 353/(273 + 55) = 1.07

ואז:

V_ot = 483/1.07 = 451.

חילופי האוויר בחדר נקבעים על ידי הנוסחה:

Vp = ה_ot / p_v

קבע את צפיפות האוויר בחדר:

ע_v = 353/(273 + 22) = 1.19

בעזרת החלפת הערכים בנוסחה נקבל:

V_ע = 483/1.19 = 405

לפיכך, חילופי האוויר בחדר הם 405 מ '³ לשעה, ונפח האוויר המסופק צריך להיות שווה ל 451 מ '³ תוך שעה.

חישוב כמות האוויר ל- HWAC

כדי לחשב את כמות האוויר עבור HWRS, אנו לוקחים את המידע המתקבל מהדוגמה הקודמת, ו_r = 55 מעלות צלזיוס, t_v = 22 מעלות צלזיוס; ש = 16000 וואט. כמות האוויר הנדרשת לאוורור, ה_אוורור= 110 מ '³/ ח טמפרטורה חיצונית משוערת t_n= -31 מעלות צלזיוס.

לצורך חישוב ה- HFRS אנו משתמשים בנוסחה:

ש₃ = [ה_ot × (t_r - t_v) + ה_אוורור × עמ '_v × (t_r - t_v)] × ג

החלפת הערכים נקבל:

ש₃ = [483 × (55 – 22) + 110 × 1.19 × (55 – 31)] × 1.005 = 27000

נפח האוויר הממוחזר יהיה 405-110 = 296 מ '³ כולל צריכת חום נוספת שווה ל 27000-16000 = 11000 וואט.

קביעת טמפרטורת האוויר הראשונית

ההתנגדות של התעלה המכנית היא D = 0.27 ונלקחת מהמאפיינים הטכניים שלה. אורך התעלה מחוץ לחדר המחומם הוא l = 15 מ '. נקבע כי Q = 16 קילוואט, טמפרטורת האוויר הפנימית היא 22 מעלות, והטמפרטורה הנדרשת לחימום החדר היא 55 מעלות.

הגדירו את ה_ot על פי הנוסחאות לעיל. אנו מקבלים:

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

שטף חום ש₁ יהיה:

ש₁ = (55 – 22)/0.27 = 122

הטמפרטורה הראשונית עם סטייה של η = 0 תהיה:

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

ציין את הטמפרטורה הממוצעת:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

ואז:

ש_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

בהתחשב במידע שאנו מוצאים:

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

מכאן נובע שכאשר האוויר נע, 4 מעלות חום הולכות לאיבוד. כדי להפחית את איבוד החום יש לבודד את הצינורות. אנו ממליצים גם להכיר את המאמר האחר שלנו המתאר בפירוט את תהליך הסידור. מערכות חימום אוויר.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

סרטון אינפורמטיבי אודות חישובי CB באמצעות תוכנית Ecxel:

אמון בחישובי NWO נחוץ למקצוענים, מכיוון שרק מומחים בעלי ניסיון, ידע רלוונטי, יביאו בחשבון את כל הניואנסים בחישובים.

יש לך שאלות, מצא אי דיוקים בחישובים שלעיל, או שאתה רוצה להוסיף את החומר למידע בעל ערך? אנא השאר את התגובות שלך בבלוק למטה.