Beregning av luftvarme: grunnleggende prinsipper + beregningseksempel

Installasjon av varmesystemet er ikke mulig uten foreløpige beregninger. Informasjonen som er innhentet skal være så nøyaktig som mulig, derfor beregnes luftoppvarming av eksperter som bruker spesialiserte programmer, under hensyntagen til nyansene i designen.

Det er mulig å beregne luftvarmesystemet (heretter - NWO) uavhengig av hverandre, med grunnkunnskap i matematikk og fysikk.

I denne artikkelen vil vi fortelle deg hvordan du beregner nivået av varmetap hjemme og vannvarmebehandling. For at alt skal være så oversiktlig som mulig vil det bli gitt konkrete eksempler på beregninger.

Beregning av varmetap hjemme

For å velge CBO er det nødvendig å bestemme mengden luft for systemet, den innledende temperaturen på luften i kanalen for optimal oppvarming av rommet. For å finne ut denne informasjonen, må du beregne varmetapet hjemme, og starte de grunnleggende beregningene senere.

Enhver bygning under det kalde været mister termisk energi. Dets maksimale antall forlater rommet gjennom vegger, tak, vinduer, dører og andre lukkende elementer (heretter - OK), vendt mot den ene siden på gaten.

For å sikre en viss temperatur i huset, må du beregne den termiske kraften, som er i stand til å kompensere for varmekostnadene og vedlikeholde i huset ønsket temperatur.

Det er en misforståelse at varmetap er de samme for hvert hjem. Noen kilder hevder at 10 kW er nok til å varme opp et lite hus med en hvilken som helst konfigurasjon, andre er begrenset til 7-8 kW per kvadrat. meter.

I henhold til den forenklede beregningsordningen hver 10. m² det utnyttede området i de nordlige regionene og mellombåndsområdene skal være forsynt med 1 kW termisk kraft. Dette tallet, individuelt for hver bygning, multipliseres med en faktor 1,15, og skaper derved en reserve av termisk kraft i tilfelle uventede tap.

Imidlertid er slike estimater ganske grove, i tillegg tar de ikke hensyn til kvaliteten, funksjonene til materialene som er brukt i byggingen av huset, klimatiske forhold og andre faktorer som påvirker varmekostnadene.

Mengden av spillvarme avhenger av området til det omsluttende elementet, den termiske ledningsevnen til hvert av lagene. Den største mengden termisk energi forlater rommet gjennom vegger, gulv, tak, vinduer

Hvis byggingen av huset brukte moderne konstruksjon termisk ledningsevne materialer som er lave, da vil varmetapet til strukturen være mindre, noe som betyr at varmekraften vil trenge mindre.

Hvis du tar termisk utstyr som genererer mer strøm enn nødvendig, vil overflødig varme vises, som vanligvis kompenseres av ventilasjon. I dette tilfellet vises ytterligere økonomiske utgifter.

Hvis det er valgt lite strømutstyr for CBO, vil en følelse av varme kjenne seg i rommet, siden enheten ikke vil være i stand til å generere den nødvendige mengden energi, noe som vil kreve kjøp av ytterligere varmeenheter.

Bruken av polyuretanskum, glassfiber og annen moderne isolasjon lar deg oppnå maksimal termisk isolasjon av rommet

Termiske kostnader for et bygg avhenger av:

• strukturen til de omsluttende elementene (vegger, tak, etc.), deres tykkelse;
• oppvarmet overflate;
• orientering i forhold til kardinalpunkter;
• minimumstemperatur utenfor vinduet i regionen eller byen i løpet av 5 vinterdager;
• varigheten av fyringssesongen;
• prosesser med infiltrasjon, ventilasjon;
• innenlands varmeforsyning;
• varmeforbruk til hjemlige behov.

Det er umulig å beregne varmetap riktig uten å ta hensyn til infiltrasjon og ventilasjon, noe som påvirker den kvantitative komponenten betydelig. Infiltrasjon er en naturlig prosess med å bevege luftmasser som oppstår under bevegelse av mennesker i et rom, åpning av vinduer for ventilasjon og andre hjemlige prosesser.

Ventilasjon er et spesielt installert system som luft tilføres gjennom, og luft kan komme inn i et rom med lavere temperatur.

9 ganger mer varme blir utvist gjennom ventilasjon enn ved naturlig infiltrasjon

Varme kommer inn i rommet ikke bare gjennom varmesystemet, men også gjennom varmeapparater, glødelamper og mennesker. Det er også viktig å ta hensyn til varmeforbruket for oppvarming av kalde gjenstander hentet fra gaten, klær.

Før du velger utstyr for vannkjølingssystemer, design av varmesystemet Det er viktig å beregne varmetapet hjemme med høy nøyaktighet. Dette kan gjøres ved hjelp av gratisprogrammet Valtec. For ikke å fordype deg i intrikatene med applikasjonen, kan du bruke matematiske formler som gir høy nøyaktighet i beregningene.

For å beregne det totale varmetapet Q til hjemmet, er det nødvendig å beregne varmeforbruket til bygningskonvolutten Q_org.k, energiforbruk for ventilasjon og infiltrasjon Q_v, ta hensyn til husholdningsutgifter Q_t. Tap måles og registreres i watt.

For å beregne det totale varmeforbruket Q, bruk formelen:

Q = Q_org.k + Sp_v - Sp_t

Deretter vurderer vi formlene for å bestemme varmekostnader:

Q_org.k , Q_v, Q_t.

Bestemmelse av varmetap på bygningskonvolutter

Gjennom de lukkede elementene i huset (vegger, dører, vinduer, tak og gulv) frigjøres den største mengden varme. For å bestemme Q_org.k det er nødvendig å beregne varmetapet separat for hvert strukturelle element.

Det er Q_org.k beregnet med formelen:

Q_org.k = Q_pol + Sp_st + Sp_okn + Sp_pt + Sp_dv

For å bestemme Q for hvert element i huset, er det nødvendig å finne ut dens struktur og koeffisient for varmeledningsevne eller koeffisient for termisk motstand, som er angitt i passets materiale.

For å beregne varmeforbruket blir lag som påvirker termisk isolasjon tatt i betraktning. For eksempel isolasjon, mur, kledning, etc.

Beregning av varmetap skjer for hvert homogent lag av det omsluttende elementet. For eksempel, hvis en vegg består av to forskjellige lag (isolasjon og teglverk), blir beregningen gjort separat for isolasjon og teglverk.

Beregn lagets varmeforbruk, med hensyn til ønsket temperatur i rommet ved uttrykket:

Q_st = S × (t_v - t_n) × B × l / k

Variabler har følgende betydninger i et uttrykk:

• S - lagsområde, m²;
• t_v - ønsket temperatur i huset, ° C; for hjørnerom tas temperaturen 2 grader høyere;
• t_n - gjennomsnittstemperaturen for de kaldeste 5 dagene i regionen, ° С;
• k er materialets koeffisient for varmeledningsevne;
• B er tykkelsen på hvert lag av det omsluttende elementet, m;
• l– tabellparameter, tar hensyn til funksjonene i varmeforbruk for OK lokalisert i forskjellige deler av verden.

Hvis vinduer eller dører er innebygd i veggen for beregning, er det nødvendig å trekke fra området til vinduet eller døren når du beregner Q fra det totale arealet av OK, siden deres varmeforbruk vil være forskjellig.

I det tekniske passet er varmeoverføringskoeffisienten D noen ganger indikert på vinduer eller dører, på grunn av hvilken det er mulig å forenkle beregningene

Koeffisienten for termisk motstand beregnes med formelen:

D = B / k

Formen for varmetap for et enkelt lag kan representeres som:

Q_st = S × (t_v - t_n) × D × l

I praksis, for å beregne Q for gulv, vegger eller tak, beregnes D-koeffisientene for hvert OK-lag separat, summeres og erstattes i den generelle formelen, noe som forenkler beregningsprosessen.

Regnskap for infiltrasjon og ventilasjonskostnader

Luft med lav temperatur kan komme inn i rommet fra ventilasjonssystemet, noe som påvirker varmetapet betydelig. Den generelle formelen for denne prosessen er som følger:

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

I et uttrykk har alfabetiske tegn betydningen:

• L_n - inntaksluftstrøm, m³/ h;
• p_v - lufttetthet i rommet ved en gitt temperatur, kg / m³;
• t_v - temperatur i huset, ° С;
• t_n - gjennomsnittstemperaturen for de kaldeste 5 dagene i regionen, ° С;
• c er varmekapasiteten til luft, kJ / (kg * ° C).

Parameter L_n hentet fra de tekniske egenskapene til ventilasjonssystemet. I de fleste tilfeller har tilluften en spesifikk strømningshastighet på 3 meter³/ h, basert på hvilken L_n beregnet med formelen:

L_n = 3 × S_pol

I formelen S_pol - gulvareal, m².

Innetemperaturp_v definert av uttrykket:

p_v = 353/273 + t_v

Her t_v - den innstilte temperaturen i huset, målt i ° C.

Varmekapasiteten c er en konstant fysisk mengde og er lik 1.005 kJ / (kg × ° C).

Med naturlig ventilasjon kommer kald luft inn gjennom vinduer, dører og fortrenger varme gjennom en skorstein

Uorganisert ventilasjon, eller infiltrasjon, bestemmes av formelen:

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

I ligningen:

• G_h - luftstrømmen gjennom hvert gjerde er en tabellverdi, kg / t;
• k_t - påvirkningskoeffisient av termisk luftstrøm, hentet fra bordet;
• t_v , t_n - angi temperaturer innendørs og utendørs, ° C.

Når dørene åpnes, oppstår det viktigste varmetapet, hvis inngangen er utstyrt med luftgardiner, bør de også tas med i betraktningen.

Den termiske gardinen er en langstrakt viftevarmer, og danner en kraftig flyt i et vindu eller døråpning. Det minimerer eller praktisk talt eliminerer varmetap og luft fra gaten, selv med døren eller vinduet åpent

For å beregne varmetapet på dørene, brukes formelen:

Q_ot.d = Q_dv × j × H

I uttrykket:

• Q_dv - beregnet varmetap på ytre dører;
• H - byggehøyde, m;
• j er en tabellkoeffisient, avhengig av type dører og deres plassering.

Hvis huset har organisert ventilasjon eller infiltrasjon, blir beregningene gjort i henhold til den første formelen.

Overflaten på de lukkede strukturelle elementer kan være heterogen - det kan være gap eller lekkasjer på den, gjennom hvilken luft passerer. Disse varmetapene anses som ubetydelige, men de kan også bestemmes. Dette kan utelukkende gjøres ved hjelp av programvaremetoder, siden det er umulig å beregne noen funksjoner uten å bruke applikasjoner.

Det mest nøyaktige bildet av reelt varmetap er gitt av en termisk billedundersøkelse hjemme. Denne diagnostiske metoden lar deg identifisere skjulte konstruksjonsfeil, gap i varmeisolasjon, lekkasjer i vannforsyningssystemet, redusere bygningens termiske ytelse og andre feil

Husholdningsvarme

Gjennom elektriske apparater, menneskekroppen, lamper, kommer tilleggsvarme inn i rommet, som også tas med i beregningen ved beregning av varmetap.

Det er eksperimentelt fastslått at slike kvitteringer ikke kan overstige merket på 10 W per 1 m². Derfor kan beregningsformelen ha formen:

Q_t = 10 × S_pol

I uttrykket S_pol - gulvareal, m².

Hovedmetodikken for beregning av NWO

Hovedprinsippet for drift av enhver NWO er å overføre termisk energi gjennom luften ved å avkjøle kjølevæsken. Hovedelementene er en varmegenerator og et varmerør.

Luft tilføres til rommet som allerede er oppvarmet til en temperatur t_rfor å opprettholde ønsket temperatur t_v. Derfor bør mengden akkumulert energi være lik bygningens totale varmetap, det vil si Q. Det er likhet:

Q = E_ot × c × (t_v - t_n)

I formel E - strømningshastighet for oppvarmet luft kg / s for oppvarming av rommet. Fra likhet kan vi uttrykke E_ot:

E_ot = Q / (c × (t_v - t_n))

Husk at varmekapasiteten til luft er c = 1005 J / (kg × K).

Formelen bestemmer bare mengden luft som tilføres, kun brukt til oppvarming i resirkuleringssystemer (heretter - RSVO).

I forsynings- og resirkuleringssystemene tas en del av luften fra gaten, til den andre delen - fra rommet. Begge deler blir blandet og etter oppvarming til ønsket temperatur blir de levert til rommet

Hvis CBO brukes som ventilasjon, beregnes mengden luft som tilføres slik:

• Hvis luftmengden for oppvarming overstiger luftmengden for ventilasjon eller er lik den, tas luftmengden for oppvarming med i betraktningen, og systemet velges som direkte strøm (heretter - PSVO) eller med delvis resirkulering (heretter - HRWS).
• Hvis luftmengden for oppvarming er mindre enn mengden luft som trengs for ventilasjon, tas det bare hensyn til mengden luft som trengs for ventilasjon, HVAC blir introdusert (noen ganger - HVAC), og temperaturen på den tilførte luften blir beregnet med formelen: t_r = t_v + Q / c × E_vent.

I tilfelle overskridelse av t_r tillatte parametere, bør mengden luft som innføres gjennom ventilasjon økes.

Hvis rommet har kilder til konstant varme, reduseres temperaturen på den tilførte luften.

De medfølgende elektriske apparater genererer omtrent 1% av varmen i rommet. Hvis en eller flere enheter vil fungere kontinuerlig, må deres termiske kraft tas med i beregningene

For et enkeltrom, indikatoren t_r kan være annerledes. Teknisk er det mulig å realisere ideen om å levere forskjellige temperaturer til individuelle rom, men det er mye lettere å tilføre luft med samme temperatur til alle rom.

I dette tilfellet er den totale temperaturen t_r ta den som viste seg å være den minste. Deretter beregnes mengden luft som tilføres ved hjelp av formelen som definerer E_ot.

Deretter bestemmer vi formelen for å beregne volumet av innkommende luft V_ot ved sin oppvarmingstemperatur t_r:

V_ot = E_ot/ s_r

Svaret er skrevet i m³/ h

Inneluftveksler V_p vil avvike fra verdien av V_ot, siden det er nødvendig å bestemme det basert på den indre temperaturen t_v:

V_ot = E_ot/ s_v

I formelen for bestemmelse av V_p og v_ot lufttetthetsindikatorer s_r og s_v (kg / m³) beregnes under hensyntagen til temperaturen på den oppvarmede luften t_r og romtemperatur t_v.

Angitt romtemperatur t_r må være høyere enn t_v. Dette vil redusere mengden luft som tilføres og redusere dimensjonene på kanalene i systemer med naturlig luftbevegelse eller redusere strømforbruket hvis mekanisk motivasjon brukes til å sirkulere den oppvarmede luftmassen.

Tradisjonelt skal den maksimale temperaturen på luften som kommer inn i rommet når den tilføres i en høyde som overstiger markeringen på 3,5 m, være 70 ° С. Hvis det tilføres luft i mindre enn 3,5 m, blir temperaturen vanligvis lik 45 ° C.

For boliger som er 2,5 m høye, er den tillatte temperaturgrensen 60 ° C. Når temperaturen er satt høyere, mister atmosfæren egenskapene og er ikke egnet for innånding.

Hvis de lufttermiske gardinene er plassert ved de ytre portene og åpningene som vender utover, er temperaturen på den innkommende luften tillatt 70 ° C, for gardiner som er plassert i ytterdørene, opp til 50 ° C.

Den tilførte temperaturen påvirkes av lufttilførselsmetodene, strålens retning (vertikalt, langs skråningen, horisontalt osv.). Hvis folk konstant er i rommet, bør temperaturen på den tilførte luften reduseres til 25 ° C.

Etter å ha utført foreløpige beregninger, er det mulig å bestemme det nødvendige varmeforbruket for å varme opp luften.

For RSVO koster varme Q₁ beregnet av uttrykket:

Q₁ = E_ot × (t_r - t_v) × c

For PSVO-beregning Q₂ produsert av formelen:

Q₂ = E_vent × (t_r - t_v) × c

Varmeforbruk Q₃ for HRW blir funnet av ligningen:

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

I alle tre uttrykk:

• E_ot og E_vent - luftforbruk i kg / s for oppvarming (E_ot) og ventilasjon (E_vent);
• t_n - utetemperatur i ° C.

De resterende egenskapene til variablene er de samme.

I CHRSVO bestemmes mengden resirkulert luft med formelen:

E_rec = E_ot - E_vent

Variabel e_ot uttrykker mengden blandet luft oppvarmet til temperatur t_r.

Det er en særegenhet i PSVO med naturlig motivasjon - mengden bevegelig luft varierer avhengig av temperaturen utenfor. Hvis utetemperaturen synker, stiger systemtrykket. Dette fører til en økning i luften som kommer inn i huset. Hvis temperaturen stiger, skjer omvendt prosess.

Også i klimaanlegget, i motsetning til ventilasjonssystemer, beveger luft seg med lavere og skiftende tetthet sammenlignet med tettheten til luften som omgir luftkanalene.

På grunn av dette fenomenet skjer følgende prosesser:

1. Kommer fra generatoren, blir luften, som passerer gjennom luftkanalene, merkbart avkjølt under bevegelse
2. Under naturlig bevegelse endres mengden luft som kommer inn i rommet i løpet av fyringssesongen.

Ovennevnte prosesser tas ikke med i beregningen hvis vifter brukes i klimaanlegget for luftsirkulasjon, og det har også en begrenset lengde og høyde.

Hvis systemet har mange grener, ganske langt, og bygningen er stor og høy, er det nødvendig å redusere prosessen med å avkjøle luften i kanalene, for å redusere omfordelingen av luft som kommer under påvirkning av naturlig sirkulasjonstrykk.

Når du beregner den nødvendige kraften til utvidede og forgrenede luftvarmesystemer, er det nødvendig å ta ikke bare hensyn til den naturlige prosessen med å avkjøle luftmassen under bevegelse gjennom kanalen, men også effekten av luftmassens naturlige trykk når du passerer gjennom kanalen

For å kontrollere prosessen med å avkjøle luften, utfør termisk beregning av kanalene. For å gjøre dette, er det nødvendig å etablere den innledende lufttemperaturen og spesifisere dens strømningshastighet ved å bruke formler.

For å beregne varmefluksen Q_Ohl gjennom veggene på kanalen, hvis lengde er lik l, bruk formelen:

Q_Ohl = q₁ × l

I uttrykket, q₁ angir varmefluksen som går gjennom veggene i kanalen 1 m lang. Parameteren beregnes av uttrykket:

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

I ligning D₁ - varmeoverføringsmotstand fra oppvarmet luft med en gjennomsnittstemperatur t_sr over firkantet S₁ veggene i kanalen 1 m lang innendørs ved temperatur t_v.

Varmebalanseligningen ser slik ut:

q₁l = E_ot × c × (t_nach - t_r)

I formelen:

• E_ot - mengden luft som kreves for å varme opp rommet, kg / t;
• c er den spesifikke luftvarmen, kJ / (kg ° C);
• t_NAC - lufttemperatur i begynnelsen av kanalen, ° C;
• t_r - temperaturen på luft som slippes ut i rommet, ° С.

Varmebalanseligningen lar deg stille inngangstemperaturen til luften i kanalen ved en gitt sluttemperatur, og omvendt, finne ut den endelige temperaturen på en gitt starttemperatur, samt bestemme luftstrømmen.

Temperatur t_nach kan også finnes ved formelen:

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

Her er η en del av Q_Ohlå komme inn i rommet i beregningene blir tatt lik null. Egenskapene til de gjenværende variablene ble navngitt ovenfor.

Den raffinerte formelen for varm luftstrøm vil se slik ut:

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

Alle bokstavelige verdier i uttrykket er definert ovenfor. La oss gå videre til et eksempel på beregning av luftvarme for et bestemt hus.

Eksempel på beregning av varmetap hjemme

Det vurderte huset ligger i byen Kostroma, der temperaturen utenfor vinduet på den kaldeste femdagers dagen når -31 grader, jordens temperatur - +5 ° С. Ønsket romtemperatur - +22 ° С.

Vi vil vurdere et hus med følgende dimensjoner:

• bredde - 6,78 m;
• lengde - 8,04 m;
• høyde - 2,8 moh.

Verdier vil bli brukt til å beregne området for de omsluttende elementene.

For beregninger er det mest praktisk å tegne en husplan på papir, og angi på den bredden, lengden, høyden på bygningen, plasseringen av vinduer og dører, deres dimensjoner

Veggene i bygningen består av:

• luftbetong med tykkelse B = 0,21 m, varmeledningsevne koeffisient k = 2,87;
• polyfoam B = 0,05 m, k = 1,678;
• motstående murstein B = 0,09 m, k = 2,26.

Når man bestemmer k, bør man bruke informasjonen fra tabellene, eller bedre, informasjon fra det tekniske passet, siden sammensetningen av materialer fra forskjellige produsenter kan avvike, derfor har forskjellige egenskaper.

Armert betong har den høyeste varmeledningsevne, mineralullplater har de laveste, derfor brukes de mest effektivt i byggingen av varme hus

Gulvet i huset består av følgende lag:

• sand, B = 0,10 m, k = 0,58;
• pukk, B = 0,10 m, k = 0,13;
• betong, B = 0,20 m, k = 1,1;
• ecowool isolasjon, B = 0,20 m, k = 0,043;
• forsterket avrettingsmasse, B = 0,30 m k = 0,93.

I planen over huset har gulvet den samme strukturen i hele området, det er ingen kjeller.

Taket består av:

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

Taket har ingen tilgang til loftet.

Det er bare 8 vinduer i huset, alle er dobbeltkammer med K-glass, argon, indikator D = 0,6. Seks vinduer har en størrelse på 1,2 × 1,5 m, en er 1,2 × 2 m stor og en er 0,3 × 0,5 m. Dører er 1 × 2,2 m store og passet D er 0,36.

Beregning av tap av varmetap

Vi vil beregne varmetapet for hver vegg individuelt.

Finn først området med nordveggen:

S_sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

Det er ingen dører og vindusåpninger på veggen, så vi vil bruke denne verdien S.

For å beregne varmekostnadene til OK, orientert til et av kardinalpunktene, er det nødvendig å ta hensyn til forfiningskoeffisientene

Basert på veggens sammensetning, finner vi dens totale varmemotstand lik:

D_s.sten = D_gb + D_pn + D_kr

For å finne D bruker vi formelen:

D = B / k

Deretter erstatter vi de opprinnelige verdiene:

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

For beregninger bruker vi formelen:

Q_st = S × (t_v - t_n) × D × l

Gitt at koeffisienten l for nordveggen er 1,1, får vi:

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

I sørveggen er det ett vindu med et område av:

S_ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

I beregninger fra S-sørveggen er det derfor nødvendig å trekke S-vinduer for å oppnå mest nøyaktige resultater.

S_yuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

Parameteren l for sørretningen er 1. Da:

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

For øst- og vestveggene er forfiningskoeffisienten l = 1,05, og derfor er det tilstrekkelig å beregne overflatearealet til OK uten å ta hensyn til S-vinduer og dører.

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

deretter:

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

Til syvende og sist er den totale Q av veggene lik summen av Q for alle veggene, det vil si:

Q_sten = 184 + 166 + 176 = 526

Totalt etterlater varmen gjennom veggene i mengden 526 watt.

Varmetap gjennom vinduer og dører

Planen for huset viser at dørene og 7 vinduer vender mot øst og vest, derfor er parameteren l = 1.05. Det totale arealet på 7 vinduer, med hensyn til beregningene ovenfor, er lik:

S_okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

For dem blir Q, med hensyn til at D = 0,6, beregnet som følger:

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

Vi beregner Q av sørvinduet (l = 1).

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

For dører er D = 0,36 og S = 2,2, l = 1,05, deretter:

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

Vi oppsummerer det resulterende varmetapet og får:

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

Deretter definerer vi Q for tak og gulv.

Beregning av varmetap i tak og gulv

For tak og gulv l = 1. Beregn området.

S_pol = S_pot = 6.78 × 8.04 = 54.51

Gitt sammensetningen av gulvet, definerer vi den 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

Da er varmetapet på gulvet, tatt i betraktning det faktum at temperaturen på jorden er +5, lik:

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

Beregn det totale D-taket:

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

Da vil Q av taket være lik:

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

Det totale varmetapet gjennom OK vil være lik:

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

Totalt vil husets varmetap være lik 13054 W eller nesten 13 kW.

Beregning av varmetap av ventilasjon

Rommet har ventilasjon med en spesifikk luftutveksling på 3 meter³/ h, inngangen er utstyrt med en luft-termisk kalesje, så for beregninger er det nok å bruke formelen:

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

Vi beregner tettheten av luft i rommet ved en gitt temperatur på +22 grader:

p_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parameter L_n tilsvarer produktet til det spesifikke forbruket av gulvarealet, det vil si:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

Varmekapasiteten til luft c er 1.005 kJ / (kg × ° C).

Gitt all informasjonen, finner vi ventilasjonen Q:

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

Totale varmekostnader for ventilasjon vil være 3000 watt eller 3 kW.

Husholdningsvarme

Husholdningenes inntekt beregnes med formelen.

Q_t = 10 × S_pol

Det vil si at vi erstatter de kjente verdiene:

Q_t = 54.51 × 10 = 545

Oppsummert kan vi se at det totale varmetapet Q hjemme vil være lik:

Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509

Vi bruker Q = 16000 W eller 16 kW som driftsverdi.

Eksempler på beregninger for CBO

La temperaturen på den tilførte luften (t_r) - 55 ° С, ønsket romtemperatur (t_v) - 22 ° C, varmetap hjemme (Q) - 16.000 watt.

Bestemme mengden luft for RSVO

For å bestemme massen på den tilførte luften ved temperatur t_r formelen brukes:

E_ot = Q / (c × (t_r - t_v)) 

Ved å erstatte parameterverdiene i formelen, får vi:

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

Den volumetriske mengden luft som tilføres beregnes med formelen:

V_ot = E_ot / s_r,

der:

p_r = 353 / (273 + t_r)

Først beregner vi tettheten p:

p_r = 353/(273 + 55) = 1.07

deretter:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Luftutvekslingen i rommet bestemmes av formelen:

Vp = E_ot / s_v

Bestem tettheten av luft i rommet:

p_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Ved å erstatte verdiene i formelen får vi:

V_p = 483/1.19 = 405

Dermed er luftutvekslingen i rommet 405 moh³ per time, og volumet av tilført luft skal være lik 451 moh³ om en time.

Beregning av luftmengden for HWAC

For å beregne luftmengden for HWRS, tar vi informasjonen hentet fra forrige eksempel, samt t_r = 55 ° C, t_v = 22 ° C; Q = 16000 watt. Mengden luft som trengs for ventilasjon, E_vent= 110 moh³/ h Beregnet utetemperatur t_n= -31 ° C.

For beregning av HFRS bruker vi formelen:

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

Ved å erstatte verdiene får vi:

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

Volumet av resirkulert luft vil være 405-110 = 296 moh³ inkludert ekstra varmeforbruk er lik 27000-16000 = 11000 watt.

Bestemmelse av startlufttemperatur

Motstanden til den mekaniske kanalen er D = 0,27 og er hentet fra dens tekniske egenskaper. Lengden på kanalen utenfor det oppvarmede rommet er l = 15 m. Det bestemmes at Q = 16 kW, temperaturen på den indre luften er 22 grader, og den nødvendige temperaturen for oppvarming av rommet er 55 grader.

Definer E_ot i henhold til formlene ovenfor. Vi får:

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

Varmefluks q₁ vil være:

q₁ = (55 – 22)/0.27 = 122

Starttemperaturen med et avvik på η = 0 vil være:

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

Spesifiser gjennomsnittstemperaturen:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

deretter:

Q_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Gitt informasjonen vi finner:

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

Det følger av dette at når luft beveger seg, går 4 varmegrader tapt. For å redusere varmetapet er det nødvendig å isolere rørene. Vi anbefaler også at du blir kjent med den andre artikkelen vår, som i detalj beskriver ordningsprosessen. luftvarmesystemer.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

En informativ video om beregningene av CB ved bruk av Ecxel-programmet:

Å stole på beregningene av NWO er nødvendig for fagfolk, fordi bare spesialister har erfaring, relevant kunnskap, vil ta hensyn til alle nyansene i beregningene.

Har du spørsmål, finn unøyaktigheter i ovennevnte beregninger, eller vil du supplere materialet med verdifull informasjon? Legg igjen kommentarene i blokken nedenfor.