การคำนวณการทำความร้อนด้วยอากาศ: หลักการพื้นฐาน + ตัวอย่างการคำนวณ

การติดตั้งระบบทำความร้อนเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการคำนวณเบื้องต้น ข้อมูลที่ได้ควรมีความถูกต้องมากที่สุดดังนั้นการคำนวณความร้อนของอากาศจะกระทำโดยผู้เชี่ยวชาญโดยใช้โปรแกรมเฉพาะโดยคำนึงถึงความแตกต่างของการออกแบบ

เป็นไปได้ที่จะคำนวณระบบทำความร้อนด้วยอากาศ (ต่อไปนี้ - NWO) อย่างอิสระโดยมีความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคณิตศาสตร์และฟิสิกส์

ในบทความนี้เราจะบอกวิธีการคำนวณระดับการสูญเสียความร้อนที่บ้านและการบำบัดความร้อนด้วยน้ำ เพื่อให้ทุกอย่างชัดเจนที่สุดเท่าที่จะทำได้ตัวอย่างเฉพาะของการคำนวณจะได้รับ

การคำนวณการสูญเสียความร้อนที่บ้าน

ในการเลือก CBO มันเป็นสิ่งจำเป็นในการกำหนดปริมาณของอากาศสำหรับระบบอุณหภูมิเริ่มต้นของอากาศในท่อเพื่อให้ความร้อนที่ดีที่สุดของห้อง ในการค้นหาข้อมูลนี้คุณจะต้องคำนวณการสูญเสียความร้อนที่บ้านและเริ่มการคำนวณพื้นฐานในภายหลัง

อาคารใด ๆ ในช่วงอากาศเย็นจะสูญเสียพลังงานความร้อน จำนวนสูงสุดออกจากห้องผ่านผนังหลังคาหน้าต่างประตูและองค์ประกอบอื่น ๆ (ต่อไปนี้ - OK) หันหน้าไปทางด้านหนึ่งบนถนน

เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิในบ้านคุณจะต้องคำนวณพลังงานความร้อนซึ่งสามารถชดเชยค่าใช้จ่ายความร้อนและบำรุงรักษาในบ้าน อุณหภูมิที่ต้องการ.

มีความเข้าใจผิดว่าการสูญเสียความร้อนจะเหมือนกันสำหรับทุกบ้าน บางแหล่งอ้างว่า 10 กิโลวัตต์เพียงพอที่จะให้ความร้อนแก่บ้านหลังเล็ก ๆ ของการกำหนดค่าอื่น ๆ จำกัด เพียง 7-8 กิโลวัตต์ต่อตารางเมตร เมตร

ตามรูปแบบการคำนวณที่ง่ายขึ้นทุก 10 ม² พื้นที่ที่ถูกโจมตีในภาคเหนือและพื้นที่แถบกลางควรได้รับการจัดหาพลังงานความร้อน 1 กิโลวัตต์ ตัวเลขนี้แต่ละตัวสำหรับแต่ละอาคารถูกคูณด้วยปัจจัย 1.15 ดังนั้นจึงสร้างพลังงานความร้อนสำรองในกรณีที่มีการสูญเสียที่ไม่คาดคิด

อย่างไรก็ตามประมาณการดังกล่าวค่อนข้างหยาบนอกจากนี้พวกเขาไม่ได้คำนึงถึงคุณภาพคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างบ้านสภาพภูมิอากาศและปัจจัยอื่น ๆ ที่มีผลต่อต้นทุนความร้อน

ปริมาณความร้อนเหลือทิ้งขึ้นอยู่กับพื้นที่ขององค์ประกอบล้อมรอบค่าการนำความร้อนของแต่ละชั้น พลังงานความร้อนปริมาณมากที่สุดออกจากห้องผ่านผนังพื้นหลังคาหน้าต่าง

หากการก่อสร้างบ้านใช้การก่อสร้างที่ทันสมัย วัสดุการนำความร้อน ซึ่งต่ำแล้วการสูญเสียความร้อนของโครงสร้างจะน้อยลงซึ่งหมายความว่าพลังงานความร้อนจะต้องน้อยลง

หากคุณใช้อุปกรณ์ระบายความร้อนที่สร้างพลังงานเกินความจำเป็นความร้อนส่วนเกินจะปรากฏขึ้นซึ่งโดยปกติจะชดเชยด้วยการระบายอากาศ ในกรณีนี้ค่าใช้จ่ายทางการเงินเพิ่มเติมจะปรากฏขึ้น

หากเลือกอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำสำหรับ CBO จะรู้สึกได้ถึงการขาดแคลนความร้อนในห้องเนื่องจากอุปกรณ์จะไม่สามารถสร้างพลังงานตามจำนวนที่ต้องการซึ่งจะต้องซื้อหน่วยทำความร้อนเพิ่มเติม

การใช้โฟมโพลียูรีเทนไฟเบอร์กลาสและฉนวนกันความร้อนที่ทันสมัยอื่น ๆ ช่วยให้คุณได้รับฉนวนกันความร้อนสูงสุดของห้อง

ต้นทุนทางความร้อนของอาคารขึ้นอยู่กับ:

• โครงสร้างขององค์ประกอบล้อมรอบ (ผนังเพดาน ฯลฯ ) ความหนาของพวกเขา;
• พื้นที่ผิวที่ร้อน;
• การวางแนวเทียบกับจุดสำคัญ
• อุณหภูมิต่ำสุดนอกหน้าต่างในภูมิภาคหรือเมืองในช่วงฤดูหนาว 5 วัน
• ระยะเวลาของฤดูร้อน
• กระบวนการแทรกซึมการระบายอากาศ
• อุปทานความร้อนในประเทศ
• การใช้ความร้อนสำหรับความต้องการในประเทศ

เป็นไปไม่ได้ที่จะคำนวณการสูญเสียความร้อนอย่างถูกต้องโดยไม่ต้องคำนึงถึงการแทรกซึมและการระบายอากาศซึ่งมีผลต่อองค์ประกอบเชิงปริมาณอย่างมีนัยสำคัญ การแทรกซึมเป็นกระบวนการทางธรรมชาติของการเคลื่อนย้ายมวลอากาศที่เกิดขึ้นในระหว่างการเคลื่อนที่ของคนในห้องเปิดหน้าต่างสำหรับการระบายอากาศและกระบวนการอื่น ๆ ภายในประเทศ

การระบายอากาศเป็นระบบที่ติดตั้งเป็นพิเศษผ่านอากาศที่ให้มาและอากาศสามารถเข้าห้องที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า

ความร้อนเพิ่มขึ้น 9 เท่าถูกขับออกจากการระบายอากาศมากกว่าในช่วงการแทรกซึมตามธรรมชาติ

ความร้อนเข้ามาในห้องไม่เพียง แต่ผ่านระบบทำความร้อนเท่านั้น แต่ยังผ่านอุปกรณ์ทำความร้อนหลอดไฟและผู้คน นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องคำนึงถึงการใช้ความร้อนสำหรับความร้อนเย็นที่นำมาจากถนนเสื้อผ้า

ก่อนที่จะเลือกอุปกรณ์สำหรับระบบน้ำหล่อเย็น การออกแบบระบบทำความร้อน มันเป็นสิ่งสำคัญในการคำนวณการสูญเสียความร้อนที่บ้านด้วยความแม่นยำสูง สามารถทำได้โดยใช้โปรแกรมฟรี Valtec เพื่อไม่ให้เจาะลึกความซับซ้อนของแอปพลิเคชันคุณสามารถใช้สูตรทางคณิตศาสตร์ที่ให้ความแม่นยำสูงในการคำนวณ

ในการคำนวณค่าการสูญเสียความร้อนทั้งหมดของบ้านจำเป็นต้องคำนวณการสิ้นเปลืองความร้อนของเปลือกอาคาร_org.kการใช้พลังงานสำหรับการระบายอากาศและการแทรกซึม_{โวลต์}พิจารณาค่าใช้จ่ายในครัวเรือน_{เสื้อ}. การสูญเสียถูกวัดและบันทึกเป็นวัตต์

ในการคำนวณปริมาณการใช้ความร้อนทั้งหมด Q ใช้สูตร:

Q = Q_org.k + Q_{โวลต์} - คำถาม_{เสื้อ}

ต่อไปเราจะพิจารณาสูตรในการพิจารณาต้นทุนความร้อน:

Q_org.k , คิว_{โวลต์}, คิว_{เสื้อ}.

ความมุ่งมั่นของการสูญเสียความร้อนของอาคารซองจดหมาย

ผ่านองค์ประกอบที่ปิดล้อมของบ้าน (ผนังประตูหน้าต่างเพดานและพื้น) ปริมาณความร้อนที่มากที่สุดจะถูกปล่อยออกมา เพื่อตรวจสอบ Q_org.k มีความจำเป็นต้องแยกคำนวณการสูญเสียความร้อนที่แต่ละองค์ประกอบของโครงสร้าง

นั่นคือ Q_org.k คำนวณโดยสูตร:

Q_org.k = Q_Pol + Q_{เซนต์} + Q_OKN + Q_จุด + Q_DV

ในการหาค่า Q ของแต่ละองค์ประกอบของบ้านนั้นจำเป็นต้องหาโครงสร้างและค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนหรือค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานความร้อนซึ่งระบุไว้ในหนังสือเดินทางของวัสดุ

ในการคำนวณปริมาณการใช้ความร้อนจะคำนึงถึงชั้นที่มีผลต่อฉนวนความร้อน ตัวอย่างเช่นฉนวน, วัสดุก่อสร้าง, วัสดุหุ้มและอื่น ๆ

การคำนวณการสูญเสียความร้อนเกิดขึ้นสำหรับแต่ละชั้นที่เป็นเนื้อเดียวกันขององค์ประกอบล้อมรอบ ตัวอย่างเช่นหากผนังประกอบด้วยสองชั้นที่แตกต่างกัน (ฉนวนและอิฐ) การคำนวณจะทำแยกต่างหากสำหรับฉนวนและอิฐ

คำนวณปริมาณการใช้ความร้อนของชั้นโดยคำนึงถึงอุณหภูมิที่ต้องการในห้องโดยการแสดงออก:

Q_{เซนต์} = S × (t_{โวลต์} - t_n) × B × l / k

ตัวแปรมีความหมายต่อไปนี้ในนิพจน์:

• S - พื้นที่เลเยอร์, ​​ม²;
• เสื้อ_{โวลต์} - อุณหภูมิที่ต้องการในบ้าน° C; สำหรับห้องมุมอุณหภูมิจะสูงขึ้น 2 องศา;
• เสื้อ_n - อุณหภูมิเฉลี่ยของที่หนาวที่สุด 5 วันในภูมิภาค, °С;
• k คือสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัสดุ
• B คือความหนาของแต่ละชั้นขององค์ประกอบล้อมรอบ, m;
• l– พารามิเตอร์ตารางคำนึงถึงคุณสมบัติของการใช้ความร้อนสำหรับ OK ตั้งอยู่ในส่วนต่าง ๆ ของโลก

หากมีการสร้างหน้าต่างหรือประตูเข้าไปในผนังเพื่อคำนวณจากนั้นเมื่อคำนวณ Q จากพื้นที่ทั้งหมดของ OK คุณจำเป็นต้องลบพื้นที่ของหน้าต่างหรือประตูเนื่องจากการใช้ความร้อนจะแตกต่างกัน

ในหนังสือเดินทางด้านเทคนิคค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนบางครั้งถูกระบุบนหน้าต่างหรือประตูเนื่องจากเป็นไปได้ที่จะทำให้การคำนวณง่ายขึ้น

ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานความร้อนคำนวณโดยสูตร:

D = B / k

สูตรการสูญเสียความร้อนสำหรับชั้นเดียวสามารถแสดงเป็น:

Q_{เซนต์} = S × (t_{โวลต์} - t_n) × D × l

ในทางปฏิบัติในการคำนวณ Q ของพื้นผนังหรือเพดานสัมประสิทธิ์ D ของแต่ละชั้น OK จะถูกคำนวณแยกคำนวณรวมและแทนลงในสูตรทั่วไปซึ่งจะทำให้กระบวนการคำนวณง่ายขึ้น

การบัญชีสำหรับต้นทุนการแทรกซึมและการระบายอากาศ

อุณหภูมิต่ำอากาศสามารถเข้าห้องจากระบบระบายอากาศซึ่งมีผลต่อการสูญเสียความร้อน สูตรทั่วไปสำหรับกระบวนการนี้มีดังนี้:

Q_{โวลต์} = 0.28 × L_n × p_{โวลต์} × c × (t_{โวลต์} - t_n)

ในการแสดงออกตัวอักษรมีความหมาย:

• L_n - ปริมาณอากาศไหลเข้าเมตร³/ h;
• พี_{โวลต์} - ความหนาแน่นของอากาศในห้องที่อุณหภูมิกำหนดกิโลกรัม / เมตร³;
• เสื้อ_{โวลต์} - อุณหภูมิในบ้าน, °С;
• เสื้อ_n - อุณหภูมิเฉลี่ยของที่หนาวที่สุด 5 วันในภูมิภาค, °С;
• c คือความจุความร้อนของอากาศ, kJ / (kg * ° C)

พารามิเตอร์ L_n นำมาจากลักษณะทางเทคนิคของระบบระบายอากาศ ในกรณีส่วนใหญ่อากาศที่จ่ายจะมีอัตราการไหลเฉพาะ 3 เมตร³/ h ขึ้นอยู่กับ L_n คำนวณโดยสูตร:

L_n = 3 × S_Pol

ในสูตร S_Pol - พื้นที่ชั้นม².

ความหนาแน่นของอากาศในร่มพี_{โวลต์} กำหนดโดยการแสดงออก:

พี_{โวลต์} = 353/273 + t_{โวลต์}

ที่นี่เ_{โวลต์} - อุณหภูมิที่ตั้งไว้ในบ้านวัดเป็นองศาเซลเซียส

ความจุความร้อน c เป็นปริมาณทางกายภาพคงที่และเท่ากับ 1.005 kJ / (kg ×° C)

ด้วยการระบายอากาศตามธรรมชาติอากาศเย็นจะเข้ามาทางหน้าต่างประตูแทนที่ความร้อนผ่านปล่องไฟ

สูตรการระบายอากาศที่ไม่ได้จัดระเบียบหรือการแทรกซึมจะถูกกำหนดโดยสูตร:

Q_ผม = 0.28 × ∑G_{ชั่วโมง} × c × (t_{โวลต์} - t_n) × k_{เสื้อ}

ในสมการ:

• G_{ชั่วโมง} - การไหลของอากาศผ่านรั้วแต่ละอันมีค่าเป็นตารางกิโลกรัม / ชั่วโมง
• k_{เสื้อ} - สัมประสิทธิ์อิทธิพลของการไหลของอากาศความร้อนนำมาจากตาราง
• เสื้อ_{โวลต์} , t_n - ตั้งอุณหภูมิภายในและภายนอก° C

เมื่อประตูถูกเปิดการสูญเสียความร้อนที่สำคัญที่สุดจะเกิดขึ้นดังนั้นหากทางเข้าติดตั้งผ้าม่านอากาศก็ควรคำนึงถึงพวกเขาด้วย

ม่านระบายความร้อนเป็นเครื่องทำความร้อนแบบพัดลมยาวทำให้เกิดการไหลที่ทรงพลังภายในหน้าต่างหรือประตู ช่วยลดหรือลดการสูญเสียความร้อนและอากาศจากถนนแม้ในขณะที่ประตูหรือหน้าต่างเปิดอยู่

ในการคำนวณการสูญเสียความร้อนของประตูสูตรจะใช้:

Q_ot.d = Q_DV × j × H

ในการแสดงออก:

• Q_DV - คำนวณการสูญเสียความร้อนของประตูภายนอก
• H - ความสูงของอาคาร, m;
• j คือค่าสัมประสิทธิ์แบบตารางขึ้นอยู่กับชนิดของประตูและตำแหน่งของมัน

หากบ้านมีการจัดระบบระบายอากาศหรือการแทรกซึมการคำนวณจะทำตามสูตรแรก

พื้นผิวขององค์ประกอบโครงสร้างที่ปิดล้อมอาจมีความแตกต่างกัน - อาจมีช่องว่างหรือรอยรั่วซึ่งอากาศจะผ่าน การสูญเสียความร้อนเหล่านี้ถือว่าน้อยมาก แต่ก็สามารถกำหนดได้เช่นกัน สิ่งนี้สามารถทำได้โดยวิธีซอฟต์แวร์เท่านั้นเนื่องจากมันเป็นไปไม่ได้ที่จะคำนวณบางฟังก์ชั่นโดยไม่ต้องใช้แอพพลิเคชั่น

ภาพที่ถูกต้องที่สุดของการสูญเสียความร้อนที่แท้จริงนั้นได้จากการสำรวจภาพถ่ายทางความร้อนที่บ้าน วิธีการวินิจฉัยนี้ช่วยให้คุณระบุข้อผิดพลาดการก่อสร้างที่ซ่อนอยู่ช่องว่างในฉนวนกันความร้อนรั่วไหลในระบบน้ำประปาลดประสิทธิภาพการระบายความร้อนของอาคารและข้อบกพร่องอื่น ๆ

ความร้อนในครัวเรือน

ผ่านเครื่องใช้ไฟฟ้าร่างกายมนุษย์โคมไฟและความร้อนที่เพิ่มเข้ามาในห้องซึ่งจะถูกนำมาพิจารณาด้วยเมื่อคำนวณการสูญเสียความร้อน

มีการทดลองแล้วว่าใบเสร็จรับเงินดังกล่าวต้องไม่เกิน 10 W ต่อ 1 m². ดังนั้นสูตรการคำนวณสามารถอยู่ในรูปแบบ:

Q_{เสื้อ} = 10 × S_Pol

ในนิพจน์ S_Pol - พื้นที่ชั้นม².

วิธีการคำนวณหลัก

หลักการสำคัญของการทำงานของ NWO ใด ๆ คือการถ่ายโอนพลังงานความร้อนผ่านอากาศโดยการหล่อเย็นสารหล่อเย็น องค์ประกอบหลักของมันคือเครื่องกำเนิดความร้อนและท่อความร้อน

อากาศจะถูกส่งเข้าไปในห้องที่ได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิ t_Rเพื่อรักษาอุณหภูมิที่ตองการ_{โวลต์}. ดังนั้นปริมาณของพลังงานสะสมควรเท่ากับการสูญเสียความร้อนทั้งหมดของอาคารนั่นคือ Q. มีความเท่าเทียมกัน:

Q = E_OT × c × (t_{โวลต์} - t_n)

ในสูตร E - อัตราการไหลของอากาศร้อนกิโลกรัม / วินาทีเพื่อให้ความร้อนในห้อง จากความเท่าเทียมกันเราสามารถแสดง E_OT:

E_OT = Q / (c × (t_{โวลต์} - t_n))

จำได้ว่าความจุความร้อนของอากาศคือ c = 1005 J / (kg × K)

สูตรนี้จะกำหนดปริมาณของอากาศที่จ่ายให้ใช้สำหรับการทำความร้อนในระบบหมุนเวียนเท่านั้น (ต่อไปนี้คือ - RSVO)

ในระบบจ่ายและหมุนเวียนอากาศส่วนหนึ่งของอากาศถูกนำมาจากถนนไปยังส่วนอื่น ๆ - จากห้อง ทั้งสองส่วนผสมกันและหลังจากให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่ต้องการจะถูกส่งไปยังห้อง

หากใช้ CBO เป็นการระบายอากาศปริมาณอากาศที่จ่ายให้จะถูกคำนวณดังนี้:

• หากปริมาณอากาศสำหรับทำความร้อนสูงกว่าปริมาณอากาศสำหรับการระบายอากาศหรือเท่ากับนั้นจำนวนของอากาศสำหรับทำความร้อนจะถูกนำมาพิจารณาและระบบจะถูกเลือกเป็นการไหลโดยตรง (ต่อไปนี้ - PSVO) หรือด้วยการไหลเวียนบางส่วน
• หากปริมาณอากาศสำหรับทำความร้อนน้อยกว่าปริมาณอากาศที่ต้องการสำหรับการระบายอากาศดังนั้นปริมาณอากาศที่จำเป็นสำหรับการระบายอากาศจะถูกนำมาพิจารณา HVAC จะถูกนำมาใช้ (บางครั้ง - HVAC) และอุณหภูมิของอากาศที่ให้มาคำนวณโดยสูตร: t_R = t_{โวลต์} + Q / c × E_{ทางออก}.

ในกรณีที่เกินที_R พารามิเตอร์ที่อนุญาตปริมาณของอากาศที่แนะนำผ่านการระบายอากาศควรเพิ่มขึ้น

หากห้องมีแหล่งความร้อนคงที่อุณหภูมิของอากาศที่ให้จะลดลง

เครื่องใช้ไฟฟ้ารวมสร้างความร้อนประมาณ 1% ในห้อง หากอุปกรณ์อย่างน้อยหนึ่งตัวทำงานได้อย่างต่อเนื่องพลังงานความร้อนของอุปกรณ์เหล่านั้นจะต้องนำมาพิจารณาในการคำนวณ

สำหรับห้องเดี่ยวตัวบ่งชี้ t_R อาจแตกต่างกัน ในทางเทคนิคมันเป็นไปได้ที่จะตระหนักถึงความคิดในการจัดหาอุณหภูมิที่แตกต่างกันไปในแต่ละห้อง แต่มันง่ายกว่ามากในการส่งอากาศที่มีอุณหภูมิเท่ากันไปยังทุกห้อง

ในกรณีนี้อุณหภูมิรวม t_R นำอันที่เล็กที่สุดออกมา จากนั้นปริมาณอากาศที่จ่ายให้จะถูกคำนวณโดยสูตรที่กำหนด E_OT.

ต่อไปเราจะกำหนดสูตรสำหรับการคำนวณปริมาตรของอากาศขาเข้า V_OT ที่อุณหภูมิความร้อน_R:

V_OT = E_OT/ p_R

คำตอบถูกเขียนเป็น m³/ ชม

อย่างไรก็ตามการแลกเปลี่ยนอากาศภายในอาคาร V_พี จะแตกต่างจากค่าของ V_OTเนื่องจากมีความจำเป็นต้องพิจารณาตามอุณหภูมิภายใน t_{โวลต์}:

V_OT = E_OT/ p_{โวลต์}

ในสูตรการหา V_พี และ v_OT ตัวชี้วัดความหนาแน่นของอากาศ p_R และ p_{โวลต์} (กก. / ม³) คำนวณโดยคำนึงถึงอุณหภูมิของอากาศอุ่น_R และอุณหภูมิห้อง_{โวลต์}.

แสดงอุณหภูมิห้อง_R จะต้องสูงกว่า t_{โวลต์}. สิ่งนี้จะช่วยลดปริมาณอากาศที่จ่ายและจะลดขนาดของช่องทางของระบบที่มีการเคลื่อนที่ของอากาศตามธรรมชาติหรือลดการใช้ไฟฟ้าหากใช้แรงกระตุ้นเชิงกลเพื่อหมุนเวียนมวลอากาศร้อน

ตามเนื้อผ้าอุณหภูมิสูงสุดของอากาศที่เข้ามาในห้องเมื่อมีความสูงเกินกว่า 3.5 เมตรควรเป็น 70 องศาเซลเซียส หากมีการจ่ายอากาศที่ระดับความสูงน้อยกว่า 3.5 เมตรอุณหภูมินั้นก็มักจะเท่ากับ 45 ° C

สำหรับสถานที่พักอาศัยความสูง 2.5 เมตรขีด จำกัด อุณหภูมิที่อนุญาตคือ 60 ° C เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นบรรยากาศจะสูญเสียคุณสมบัติและไม่เหมาะสำหรับการสูดดม

หากผ้าม่านอากาศร้อนตั้งอยู่ที่ประตูด้านนอกและช่องเปิดออกด้านนอกอุณหภูมิของอากาศที่เข้ามาจะได้รับอนุญาต 70 ° C สำหรับผ้าม่านที่อยู่ในประตูด้านนอกสูงสุดถึง 50 ° C

อุณหภูมิที่ให้มาจะได้รับผลกระทบจากวิธีการจ่ายอากาศทิศทางของเจ็ท (แนวตั้งตามแนวลาดเอียงแนวนอน ฯลฯ ) หากผู้คนอยู่ในห้องอย่างต่อเนื่องอุณหภูมิของอากาศที่ให้ควรจะลดลงถึง 25 องศาเซลเซียส

หลังจากทำการคำนวณเบื้องต้นแล้วก็เป็นไปได้ที่จะกำหนดปริมาณความร้อนที่จำเป็นสำหรับการทำความร้อนให้กับอากาศ

สำหรับค่าความร้อน RSVO₁ คำนวณโดยการแสดงออก:

Q₁ = E_OT × (t_R - t_{โวลต์}) × c

สำหรับการคำนวณ PSVO Q₂ ผลิตโดยสูตร:

Q₂ = E_{ทางออก} × (t_R - t_{โวลต์}) × c

การใช้ความร้อน Q₃ สำหรับ HRW พบโดยสมการ:

Q₃ = [E_OT × (t_R - t_{โวลต์}) + E_{ทางออก} × (t_R - t_{โวลต์})] × c

ในนิพจน์ทั้งสาม:

• E_OT และอี_{ทางออก} - การใช้อากาศเป็นกิโลกรัม / วินาทีเพื่อให้ความร้อน (E_OT) และการระบายอากาศ (E.)_{ทางออก});
• เสื้อ_n - อุณหภูมิภายนอกเป็น° C

ลักษณะที่เหลือของตัวแปรเหมือนกัน

ใน CHRSVO ปริมาณของอากาศหมุนเวียนจะถูกกำหนดโดยสูตร:

E_REC = E_OT - จ_{ทางออก}

e. ตัวแปร_OT แสดงปริมาณของอากาศผสมที่ถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิ t_R.

มีลักษณะเฉพาะใน PSVO ที่มีแรงจูงใจตามธรรมชาติ - ปริมาณอากาศที่เคลื่อนที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายนอก หากอุณหภูมิภายนอกลดลงแรงดันของระบบจะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของอากาศเข้ามาในบ้าน หากอุณหภูมิสูงขึ้นจะเกิดกระบวนการย้อนกลับ

นอกจากนี้ในระบบปรับอากาศซึ่งแตกต่างจากระบบระบายอากาศอากาศเคลื่อนที่ด้วยความหนาแน่นที่ลดลงและการเปลี่ยนแปลงเมื่อเทียบกับความหนาแน่นของอากาศโดยรอบท่ออากาศ

เนื่องจากปรากฏการณ์นี้กระบวนการต่อไปนี้จึงเกิดขึ้น:

1. อากาศที่ไหลผ่านท่ออากาศจะถูกระบายความร้อนอย่างเห็นได้ชัดระหว่างการเคลื่อนที่
2. ในระหว่างการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติปริมาณอากาศที่เข้ามาในห้องจะเปลี่ยนไปในช่วงฤดูร้อน

กระบวนการข้างต้นจะไม่นำมาพิจารณาหากใช้พัดลมในระบบปรับอากาศเพื่อการไหลเวียนของอากาศและยังมีความยาวและความสูงที่ จำกัด

หากระบบมีหลายสาขาค่อนข้างยาวและอาคารมีขนาดใหญ่และสูงดังนั้นจึงจำเป็นต้องลดกระบวนการทำความเย็นของอากาศในท่อเพื่อลดการกระจายของอากาศที่เข้ามาภายใต้อิทธิพลของแรงดันการไหลเวียนตามธรรมชาติ

เมื่อคำนวณพลังงานที่ต้องการของระบบทำความร้อนอากาศแบบขยายและแบบแยกส่วนจำเป็นต้องพิจารณาไม่เพียง แต่กระบวนการทางธรรมชาติของการระบายความร้อนของมวลอากาศระหว่างการเคลื่อนที่ผ่านท่อ แต่ยังรวมถึงผลกระทบของแรงดันตามธรรมชาติของมวลอากาศเมื่อผ่านช่องทาง

ในการควบคุมกระบวนการทำความเย็นของอากาศให้ทำการคำนวณการระบายความร้อนของท่อ ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องสร้างอุณหภูมิอากาศเริ่มต้นและระบุอัตราการไหลโดยใช้สูตร

วิธีคำนวณฟลักซ์ความร้อน Q_OHL ผ่านผนังของท่อความยาวเท่ากับ l ใช้สูตร:

Q_OHL = q₁ × l

ในนิพจน์, q₁ หมายถึงฟลักซ์ความร้อนที่ไหลผ่านผนังของท่อยาว 1 ม. พารามิเตอร์คำนวณโดยนิพจน์:

Q₁ = k × S₁ × (t_sr - t_{โวลต์}) = (t_sr - t_{โวลต์}) / D₁

ในสมการ D₁ - ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนจากอากาศร้อนที่มีอุณหภูมิเฉลี่ย t_sr ข้ามจัตุรัส₁ ผนังของท่อในอาคารยาว 1 เมตรที่อุณหภูมิ_{โวลต์}.

สมการสมดุลความร้อนมีลักษณะดังนี้:

Q₁l = E_OT × c × (t_nach - t_R)

ในสูตร:

• E_OT - ปริมาณอากาศที่ต้องการสำหรับทำความร้อนในห้อง, kg / h
• c คือความร้อนเฉพาะของอากาศ, kJ / (kg ° C);
• เสื้อ_NAC - อุณหภูมิอากาศที่จุดเริ่มต้นของท่อ, ° C;
• เสื้อ_R - อุณหภูมิของอากาศที่ปล่อยเข้าไปในห้อง, °С

สมการสมดุลความร้อนช่วยให้คุณสามารถตั้งค่าอุณหภูมิเริ่มต้นของอากาศในท่อที่อุณหภูมิสุดท้ายที่กำหนดและในทางกลับกันค้นหาอุณหภูมิสุดท้ายที่อุณหภูมิเริ่มต้นที่กำหนดเช่นเดียวกับการกำหนดการไหลของอากาศ

อุณหภูมิ_nach สูตรยังสามารถพบได้:

เสื้อ_nach = t_{โวลต์} + ((Q + (1 - η) × Q)_OHL)) × (t_R - t_{โวลต์})

นี่คือส่วนหนึ่งของ Q_OHLเข้าห้องในการคำนวณจะถูกนำมาเท่ากับศูนย์ ลักษณะของตัวแปรที่เหลือถูกตั้งชื่อข้างต้น

สูตรการไหลของอากาศร้อนที่กลั่นแล้วจะมีลักษณะดังนี้:

Eot = (Q + (1 - η) × Q_OHL) / (c × (t_sr - t_{โวลต์}))

ค่าตัวอักษรทั้งหมดในการแสดงออกถูกกำหนดไว้ข้างต้น มาดูตัวอย่างของการคำนวณการทำความร้อนด้วยอากาศสำหรับบ้านหลังหนึ่ง

ตัวอย่างการคำนวณการสูญเสียความร้อนที่บ้าน

บ้านพิจารณาตั้งอยู่ในเมือง Kostroma ที่อุณหภูมินอกหน้าต่างในวันที่หนาวเย็นที่สุดถึงห้าวันถึง -31 องศาอุณหภูมิของดิน - +5 ° C อุณหภูมิห้องที่ต้องการ - +22 °С

เราจะพิจารณาบ้านที่มีขนาดดังต่อไปนี้:

• ความกว้าง - 6.78 เมตร
• ความยาว - 8.04 เมตร
• ความสูง - 2.8 เมตร

ค่าจะถูกใช้เพื่อคำนวณพื้นที่ขององค์ประกอบล้อมรอบ

สำหรับการคำนวณจะสะดวกที่สุดในการวาดแบบแปลนบ้านบนกระดาษระบุความกว้างความยาวความสูงของอาคารตำแหน่งของหน้าต่างและประตูขนาดของมัน

ผนังของอาคารประกอบด้วย:

• คอนกรีตมวลเบาที่มีความหนา B = 0.21 m, สัมประสิทธิ์การนำความร้อน k = 2.87;
• โปลิโฟม B = 0.05 m, k = 1.678;
• อิฐหันหน้าไปทาง B = 0.09 m, k = 2.26

เมื่อพิจารณา k หนึ่งควรใช้ข้อมูลจากตารางหรือดีกว่าข้อมูลจากหนังสือเดินทางทางเทคนิคเนื่องจากองค์ประกอบของวัสดุจากผู้ผลิตที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกันดังนั้นจึงมีลักษณะที่แตกต่างกัน

คอนกรีตเสริมเหล็กมีค่าการนำความร้อนสูงสุดแผ่นพื้นขนแร่จึงมีค่าต่ำสุดดังนั้นจึงถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุดในการสร้างบ้านที่อบอุ่น

พื้นของบ้านประกอบด้วยเลเยอร์ต่อไปนี้:

• ทราย B = 0.10 m, k = 0.58;
• หินบด, B = 0.10 m, k = 0.13;
• คอนกรีต B = 0.20 m, k = 1.1;
• ฉนวนกันความร้อน ecowool, B = 0.20 m, k = 0.043;
• รำพันเสริม, B = 0.30 m k = 0.93

ในแบบแปลนด้านบนของบ้านพื้นมีโครงสร้างแบบเดียวกันทั่วทั้งพื้นที่ไม่มีชั้นใต้ดิน

เพดานประกอบด้วย:

• ขนแร่ B = 0.10 m, k = 0.05;
• drywall, B = 0.025 m, k = 0.21;
• ไม้สน, B = 0.05 m, k = 0.35

เพดานไม่สามารถเข้าถึงห้องใต้หลังคาได้

ในบ้านมีหน้าต่างเพียง 8 บานหน้าต่างทั้งหมดเป็นห้องสองห้องที่มี K- แก้วอาร์กอนตัวบ่งชี้ D = 0.6 หน้าต่างหกบานมีขนาด 1.2 × 1.5 ม., หนึ่ง - 1.2 × 2 ม., หนึ่ง - 0.3 × 0.5 ม. ประตูมีขนาด 1 × 2.2 ม., ตัวบ่งชี้ D ตามหนังสือเดินทางคือ 0.36

การคำนวณการสูญเสียความร้อนจากผนัง

เราจะคำนวณการสูญเสียความร้อนสำหรับผนังแต่ละที

ก่อนอื่นให้หาพื้นที่ของกำแพงด้านเหนือ:

S_SEV = 8.04 × 2.8 = 22.51

ไม่มีทางเข้าประตูและหน้าต่างเปิดบนผนังดังนั้นเราจะใช้ค่านี้ S

ในการคำนวณค่าใช้จ่ายความร้อนของ OK ซึ่งเน้นไปที่หนึ่งในจุดสำคัญมันจำเป็นต้องคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์การปรับแต่ง

เราพบว่าความต้านทานความร้อนรวมเท่ากับ:

D_s.sten = D_GB + D_PN + D_kr

เพื่อหา D เราใช้สูตร:

D = B / k

จากนั้นแทนค่าเริ่มต้นเราได้รับ:

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

สำหรับการคำนวณเราใช้สูตร:

Q_{เซนต์} = S × (t_{โวลต์} - t_n) × D × l

เนื่องจากสัมประสิทธิ์ l สำหรับผนังด้านเหนือคือ 1.1 เราจะได้รับ:

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

ในกำแพงด้านใต้มีหน้าต่างหนึ่งบานที่มีพื้นที่:

S_ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

ดังนั้นในการคำนวณจากกำแพงด้านใต้ของ S จำเป็นต้องลบ S windows ออกเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำที่สุด

S_yuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

พารามิเตอร์ l สำหรับทิศใต้คือ 1 จากนั้น:

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

สำหรับผนังด้านตะวันออกและตะวันตกค่าสัมประสิทธิ์การปรับคือ l = 1.05 ดังนั้นจึงพอเพียงในการคำนวณพื้นที่ผิวของ OK โดยไม่คำนึงถึงหน้าต่างและประตู 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

แล้ว:

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

ในท้ายที่สุดจำนวนทั้งหมดของกำแพงเท่ากับผลรวมของ Q ของผนังทั้งหมดนั่นคือ:

Q_สเตน = 184 + 166 + 176 = 526

ยอดรวมความร้อนไหลผ่านผนังเป็นจำนวน 526 วัตต์

สูญเสียความร้อนผ่านหน้าต่างและประตู

แผนของบ้านแสดงให้เห็นว่าประตูและหน้าต่าง 7 บานหันไปทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตกดังนั้นพารามิเตอร์ l = 1.05 พื้นที่ทั้งหมดของ 7 windows โดยคำนึงถึงการคำนวณข้างต้นเท่ากับ:

S_OKN = 10.8 + 2.4 = 13.2

สำหรับพวกเขา Q โดยคำนึงถึงว่า D = 0.6 จะถูกคำนวณดังนี้:

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

เราคำนวณ Q ของหน้าต่างทางทิศใต้ (l = 1)

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

สำหรับประตู D = 0.36 และ S = 2.2, l = 1.05 จากนั้น:

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

เราสรุปการสูญเสียความร้อนที่เกิดขึ้นและรับ:

Q_{ตกลง + dv} = 630 + 43 + 5 = 678

ต่อไปเราจะนิยามคิวสำหรับเพดานและพื้น

การคำนวณการสูญเสียความร้อนของเพดานและพื้น

สำหรับเพดานและพื้น l = 1 คำนวณพื้นที่ของพวกเขา

S_Pol = S_หม้อ = 6.78 × 8.04 = 54.51

เมื่อพิจารณาถึงองค์ประกอบของพื้นเราจะนิยามผลรวม D

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

จากนั้นการสูญเสียความร้อนของพื้นโดยคำนึงถึงความจริงที่ว่าอุณหภูมิของโลกเท่ากับ +5 เท่ากับ:

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

คำนวณเพดาน D ทั้งหมด:

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

จากนั้น Q ของเพดานจะเท่ากับ:

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

การสูญเสียความร้อนรวมผ่านตกลงจะเท่ากับ:

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

รวมการสูญเสียความร้อนของบ้านจะเท่ากับ 13054 W หรือเกือบ 13 kW

การคำนวณการสูญเสียความร้อนของการระบายอากาศ

ห้องทำงานระบายอากาศโดยมีการแลกเปลี่ยนอากาศเฉพาะ 3 เมตร³/ h, ทางเข้ามีการติดตั้งหลังคากันความร้อนดังนั้นสำหรับการคำนวณมันก็เพียงพอที่จะใช้สูตร:

Q_{โวลต์} = 0.28 × L_n × p_{โวลต์} × c × (t_{โวลต์} - t_n)

เราคำนวณความหนาแน่นของอากาศในห้องที่อุณหภูมิ +22 องศา:

พี_{โวลต์} = 353/(272 + 22) = 1.2

พารามิเตอร์ L_n เท่ากับผลผลิตของปริมาณการใช้เฉพาะโดยพื้นที่พื้นนั่นคือ:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

ความจุความร้อนของอากาศ c คือ 1.005 kJ / (kg ×° C)

จากข้อมูลทั้งหมดเราพบว่าการระบายอากาศ Q:

Q_{โวลต์} = 0.28 × 163.53 × 1.2 × 1.005 × (22 + 31) = 3000

ค่าใช้จ่ายความร้อนทั้งหมดสำหรับการระบายอากาศจะอยู่ที่ 3,000 วัตต์หรือ 3 กิโลวัตต์

ความร้อนในประเทศ

รายได้ของครัวเรือนคำนวณโดยสูตร

Q_{เสื้อ} = 10 × S_Pol

นั่นคือการแทนที่ค่าที่ทราบเราได้รับ:

Q_{เสื้อ} = 54.51 × 10 = 545

สรุปแล้วเราจะเห็นว่าการสูญเสียความร้อนทั้งหมดที่บ้านจะเท่ากับ:

Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509

เราใช้ Q = 16000 W หรือ 16 kW เป็นค่าปฏิบัติการ

ตัวอย่างการคำนวณสำหรับ CBO

ปล่อยให้อุณหภูมิของอากาศที่ให้มา (t_R) - 55 °Сอุณหภูมิห้องที่ต้องการ (t_{โวลต์}) - 22 ° C, สูญเสียความร้อนที่บ้าน (Q) - 16,000 วัตต์

การกำหนดปริมาณอากาศสำหรับ RSVO

เพื่อตรวจสอบมวลของอากาศที่ให้มาที่อุณหภูมิ t_R สูตรถูกใช้:

E_OT = Q / (c × (t_R - t_{โวลต์})) 

การแทนที่ค่าพารามิเตอร์ในสูตรเราได้รับ:

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

ปริมาณปริมาตรของอากาศที่จ่ายให้คำนวณโดยสูตร:

V_OT = E_OT / p_R,

ที่อยู่:

พี_R = 353 / (273 + t_R)

อันดับแรกเราคำนวณความหนาแน่น p:

พี_R = 353/(273 + 55) = 1.07

แล้ว:

V_OT = 483/1.07 = 451.

การแลกเปลี่ยนอากาศในห้องจะถูกกำหนดโดยสูตร:

Vp = E_OT / p_{โวลต์}

กำหนดความหนาแน่นของอากาศในห้อง:

พี_{โวลต์} = 353/(273 + 22) = 1.19

เราจะได้รับค่าในสูตรแทน:

V_พี = 483/1.19 = 405

ดังนั้นการแลกเปลี่ยนอากาศในห้องคือ 405 ม³ ต่อชั่วโมงและปริมาณของอากาศที่จ่ายควรเท่ากับ 451 m³ ในอีกหนึ่งชั่วโมง

การคำนวณปริมาณอากาศสำหรับ HWAC

ในการคำนวณปริมาณอากาศสำหรับ HWRS เราจะนำข้อมูลที่ได้จากตัวอย่างก่อนหน้านี้และ t_R = 55 ° C, t_{โวลต์} = 22 ° C; Q = 16000 วัตต์ ปริมาณอากาศที่ต้องใช้ในการระบายอากาศ E_{ทางออก}= 110 ม³/ ชม อุณหภูมิกลางแจ้งโดยประมาณ_n= -31 ° C

สำหรับการคำนวณ HFRS เราใช้สูตร:

Q₃ = [E_OT × (t_R - t_{โวลต์}) + E_{ทางออก} × p_{โวลต์} × (t_R - t_{โวลต์})] × c

เราจะได้รับค่าทดแทน:

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

ปริมาตรของอากาศหมุนเวียนจะเท่ากับ 405-110 = 296 เมตร³ รวมถึงการใช้ความร้อนเพิ่มเติมเท่ากับ 27,000-16,000 = 11000 วัตต์

การหาอุณหภูมิของอากาศเริ่มต้น

ความต้านทานของท่อทางกลคือ D = 0.27 และนำมาจากลักษณะทางเทคนิค ความยาวของท่อนอกห้องอุ่นคือ l = 15 m มันถูกกำหนดว่า Q = 16 kW อุณหภูมิอากาศภายในคือ 22 องศาและอุณหภูมิที่ต้องการสำหรับทำความร้อนในห้องคือ 55 องศา

กำหนด E_OT ตามสูตรข้างต้น เราได้รับ:

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

ฟลักซ์ความร้อน₁ จะเป็น:

Q₁ = (55 – 22)/0.27 = 122

อุณหภูมิเริ่มต้นด้วยความเบี่ยงเบนของη = 0 จะเป็น:

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

ระบุอุณหภูมิเฉลี่ย:

เสื้อ_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

แล้ว:

Q_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

รับข้อมูลที่เราพบ:

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

หลังจากนี้เมื่ออากาศเคลื่อนที่ความร้อน 4 องศาก็จะหายไป เพื่อลดการสูญเสียความร้อนมีความจำเป็นต้องป้องกันท่อ เราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับบทความอื่น ๆ ของเราซึ่งจะอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการจัดเรียง ระบบทำความร้อนอากาศ.

ข้อสรุปและวิดีโอที่มีประโยชน์ในหัวข้อ

วิดีโอข้อมูลเกี่ยวกับการคำนวณ CB โดยใช้โปรแกรม Ecxel:

การเชื่อถือการคำนวณ NWO เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับมืออาชีพเพราะมีเพียงผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์ความรู้ที่เกี่ยวข้องเท่านั้นที่จะนำมาพิจารณาความแตกต่างทั้งหมดในการคำนวณ

มีคำถามค้นหาความไม่ถูกต้องในการคำนวณข้างต้นหรือต้องการเสริมเนื้อหาด้วยข้อมูลที่มีค่าหรือไม่ กรุณาแสดงความคิดเห็นของคุณในบล็อกด้านล่าง