Oro šildymo apskaičiavimas: pagrindiniai principai + skaičiavimo pavyzdys

Šildymo sistemos įrengimas neįmanomas be išankstinių skaičiavimų.Gauta informacija turi būti kuo tikslesnė, todėl oro šildymo skaičiavimus atlieka ekspertai naudodami specializuotas programas, atsižvelgdami į projektavimo niuansus.

Oro šildymo sistemą (toliau – oro šildymo sistema) galite apskaičiuoti patys, turėdami bazinių matematikos ir fizikos žinių.

Šioje medžiagoje mes jums pasakysime, kaip apskaičiuoti šilumos nuostolių lygį namuose ir šilumos nuostolių sistemą. Kad viskas būtų kuo aiškiau, bus pateikti konkretūs skaičiavimų pavyzdžiai.

Šilumos nuostolių namuose apskaičiavimas

Norint pasirinkti šildymo sistemą, būtina nustatyti oro kiekį sistemai, pradinę oro temperatūrą ortakyje optimaliam patalpos šildymui. Norėdami sužinoti šią informaciją, turite apskaičiuoti namo šilumos nuostolius, o vėliau pradėti pagrindinius skaičiavimus.

Bet kuris pastatas praranda šiluminę energiją šaltu oru. Didžiausias jo kiekis iš patalpos išeina per sienas, stogą, langus, duris ir kitus atitveriančius elementus (toliau – OK), viena puse į gatvę.

Norint užtikrinti tam tikrą temperatūrą namuose, reikia paskaičiuoti šiluminę galią, kuri gali kompensuoti šilumos sąnaudas ir išlaikyti pageidaujama temperatūra.

Klaidinga nuomonė, kad šilumos nuostoliai kiekviename namuose yra vienodi.Vieni šaltiniai teigia, kad bet kokios konfigūracijos nedideliam namui apšildyti pakanka 10 kW, kiti ribojasi iki 7-8 kW vienam kvadratiniam metrui. metras.

Pagal supaprastintą skaičiavimo schemą kas 10 m² eksploatuojamos teritorijos šiauriniuose rajonuose ir vidurinės zonos plotuose turėtų būti tiekiama 1 kW šiluminės galios. Šis skaičius, individualus kiekvienam pastatui, padauginamas iš koeficiento 1,15, taip sukuriant šiluminės galios rezervą netikėtų nuostolių atveju.

Tačiau tokie skaičiavimai yra gana grubūs, be to, neatsižvelgiama į namo statybai naudojamų medžiagų savybes, savybes, klimato sąlygas ir kitus veiksnius, turinčius įtakos šilumos sąnaudoms.

Prarandamos šilumos kiekis priklauso nuo gaubiančiojo elemento ploto ir kiekvieno jo sluoksnio šilumos laidumo. Didžiausias šiluminės energijos kiekis iš patalpos išeina per sienas, grindis, stogą, langus

Jei namo statyboje būtų naudojamos modernios statybinės medžiagos medžiagų šilumos laidumas kurios yra mažos, tada konstrukcijos šilumos nuostoliai bus mažesni, vadinasi, reikės mažiau šiluminės galios.

Jei imsite šildymo įrangą, kuri generuoja daugiau galios nei reikia, atsiras šilumos perteklius, kurį dažniausiai kompensuoja vėdinimas. Tokiu atveju atsiranda papildomų finansinių išlaidų.

Jei ŠVOK pasirenkama mažos galios įranga, tada patalpoje trūks šilumos, nes įrenginys negalės generuoti reikiamo energijos kiekio, todėl reikės įsigyti papildomus šildymo mazgus.

Poliuretano putų, stiklo pluošto ir kitų modernių izoliacinių medžiagų naudojimas leidžia pasiekti maksimalią patalpos šilumos izoliaciją

Pastato šiluminės išlaidos priklauso nuo:

• atitvarinių elementų (sienų, lubų ir kt.) struktūra, jų storis;
• šildomo paviršiaus plotas;
• orientacija kardinalių krypčių atžvilgiu;
• minimali temperatūra už lango regione ar mieste 5 žiemos dienas;
• šildymo sezono trukmė;
• infiltracijos, vėdinimo procesai;
• namų šilumos prieaugis;
• šilumos suvartojimas buitinėms reikmėms.

Neįmanoma teisingai apskaičiuoti šilumos nuostolių, neatsižvelgiant į infiltraciją ir vėdinimą, kurie daro didelę įtaką kiekybiniam komponentui. Infiltracija yra natūralus oro masių judėjimo procesas, vykstantis žmonėms judant po kambarį, atidarant langus ventiliacijai ir kitiems buitiniams procesams.

Vėdinimas – tai specialiai įrengta sistema, per kurią tiekiamas oras, o oras į patalpą gali patekti žemesnės temperatūros.

Vėdinimas pašalina 9 kartus daugiau šilumos nei natūrali infiltracija

Šiluma į patalpą patenka ne tik per šildymo sistemą, bet ir per šildymo elektros prietaisus, kaitrines lempas, žmones. Taip pat svarbu atsižvelgti į šilumos suvartojimą šildyti šaltus daiktus, atsineštus iš gatvės, ir drabužius.

Prieš rinkdamiesi įrangą SVO, šildymo sistemos projektavimas Svarbu labai tiksliai apskaičiuoti šilumos nuostolius namuose. Tai galima padaryti naudojant nemokamą Valtec programą. Kad nesigilintumėte į programos subtilybes, galite naudoti matematines formules, kurios užtikrina didelį skaičiavimų tikslumą.

Norint apskaičiuoti bendruosius būsto šilumos nuostolius Q, reikia apskaičiuoti atitvarų konstrukcijų šilumos sąnaudas Q_org.k, energijos suvartojimas ventiliacijai ir infiltracijai Q_v, atsižvelgti į namų ūkio išlaidas Q_t. Nuostoliai matuojami ir registruojami vatais.

Norėdami apskaičiuoti bendrą šilumos suvartojimą Q, naudokite formulę:

Q = Q_org.k +Q_v — K_t

Toliau apsvarstykite šilumos sąnaudų nustatymo formules:

K_org.k , Q_v,Q_t.

Šilumos nuostolių iš atitvarinių konstrukcijų nustatymas

Didžiausias šilumos kiekis išeina per atitveriančius namo elementus (sienas, duris, langus, lubas ir grindis). Norėdami nustatyti Q_org.k būtina atskirai skaičiuoti kiekvieno konstrukcijos elemento patiriamus šilumos nuostolius.

Tai yra, Q_org.k apskaičiuojamas pagal formulę:

K_org.k = Q_pol +Q_Šv +Q_gerai +Q_pt +Q_dv

Norint nustatyti kiekvieno namo elemento Q, reikia žinoti jo struktūrą ir šilumos laidumo koeficientą arba šiluminės varžos koeficientą, kuris nurodytas medžiagos pase.

Šilumos sąnaudoms apskaičiuoti atsižvelgiama į sluoksnius, kurie turi įtakos šilumos izoliacijai. Pavyzdžiui, izoliacija, mūras, dailylentės ir kt.

Šilumos nuostoliai skaičiuojami kiekvienam vienalyčiam gaubiančiojo elemento sluoksniui. Pavyzdžiui, jei siena susideda iš dviejų skirtingų sluoksnių (izoliacijos ir plytų mūro), tada apskaičiavimas atliekamas atskirai izoliacijai ir plytų mūrai.

Sluoksnio šilumos suvartojimas apskaičiuojamas atsižvelgiant į pageidaujamą temperatūrą patalpoje, naudojant išraišką:

K_Šv = S × (t_v -t_n) × B × l/k

Išraiškoje kintamieji turi tokią reikšmę:

• S—sluoksnio plotas, m²;
• t_v – pageidaujama temperatūra namuose, °C; kampiniams kambariams temperatūra imama 2 laipsniais aukštesnė;
• t_n — vidutinė šalčiausio 5 dienų laikotarpio temperatūra regione, °C;
• k – medžiagos šilumos laidumo koeficientas;
• B – kiekvieno gaubiančiojo elemento sluoksnio storis, m;
• l – lentelės parametras, atsižvelgiama į šilumos suvartojimo ypatumus skirtingomis pasaulio kryptimis esančioms OK.

Jei langai ar durys yra įmontuoti į sieną, kuriai atliekamas skaičiavimas, tada skaičiuojant Q, reikia atimti lango ar durų plotą iš bendro ploto OK, nes jų šilumos suvartojimas skirsis.

Langų ar durų techninių duomenų lape kartais nurodomas šilumos perdavimo koeficientas D, todėl skaičiavimai gali būti supaprastinti

Šiluminės varžos koeficientas apskaičiuojamas pagal formulę:

D = B/k

Vieno sluoksnio šilumos nuostolių formulė gali būti pateikta taip:

K_Šv = S × (t_v -t_n) × D × l

Praktikoje, norint apskaičiuoti grindų, sienų ar lubų Q, kiekvieno OK sluoksnio D koeficientai apskaičiuojami atskirai, sumuojami ir pakeičiami į bendrą formulę, o tai supaprastina skaičiavimo procesą.

Infiltracijos ir vėdinimo išlaidų apskaita

Iš vėdinimo sistemos į patalpą gali patekti žemos temperatūros oras, o tai labai įtakoja šilumos nuostolius. Bendra šio proceso formulė yra tokia:

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

Išraiškoje abėcėlės simboliai turi reikšmę:

• L_n – įeinančio oro srautas, m³/h;
• p_v — oro tankis patalpoje esant tam tikrai temperatūrai, kg/m³;
• t_v – temperatūra namuose, °C;
• t_n — vidutinė šalčiausio 5 dienų laikotarpio temperatūra regione, °C;
• c – oro šiluminė talpa, kJ/(kg*°C).

Parametras L_n paimta iš vėdinimo sistemos techninių charakteristikų. Daugeliu atvejų tiekiamo oro mainų specifinis srautas yra 3 m³/val., kurios pagrindu L_n apskaičiuojamas pagal formulę:

L_n = 3 × S_pol

Formulėje S_pol — grindų plotas, m².

Patalpų oro tankis p_v nustatoma pagal išraišką:

p_v = 353/273+t_v

Čia t_v – nustatyta temperatūra namuose, matuojama °C.

Šiluminė talpa c yra pastovus fizikinis dydis ir yra lygus 1,005 kJ/(kg × °C).

Esant natūraliam vėdinimui, šaltas oras patenka pro langus ir duris, išstumdamas šilumą per kaminą

Neorganizuota ventiliacija arba infiltracija nustatoma pagal formulę:

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

Lygtyje:

• G_h — oro srautas per kiekvieną tvorą yra lentelės reikšmė, kg/h;
• k_t — terminio oro srauto įtakos koeficientas, paimtas iš lentelės;
• t_v ,t_n — nustatyta temperatūra viduje ir lauke, °C.

Atidarius duris, susidaro didžiausi oro šilumos nuostoliai, todėl, jei įėjime įrengtos oro-terminės užuolaidos, reikėtų atsižvelgti ir į jas.

Šiluminė uždanga yra pailgas šildytuvas, kuris sukuria galingą srautą lango ar durų angoje. Jis sumažina arba iš esmės pašalina šilumos nuostolius ir oro prasiskverbimą iš gatvės, net kai durys ar langas yra atidarytos

Durų šilumos nuostoliams apskaičiuoti naudojama formulė:

K_ot.d = Q_dv × j × H

Išraiškoje:

• K_dv — skaičiuojami lauko durų šilumos nuostoliai;
• H – pastato aukštis, m;
• j yra lentelės koeficientas, priklausantis nuo durų tipo ir jų vietos.

Jei namuose yra organizuota ventiliacija arba infiltracija, tada skaičiavimai atliekami naudojant pirmąją formulę.

Apgaubiančių konstrukcinių elementų paviršius gali būti nevienalytis – gali būti įtrūkimų ir nesandarumo, pro kuriuos praeina oras. Šie šilumos nuostoliai laikomi nereikšmingais, tačiau juos taip pat galima nustatyti.Tai galima padaryti tik naudojant programinės įrangos metodus, nes kai kurių funkcijų neįmanoma apskaičiuoti nenaudojant programų.

Tiksliausią realių šilumos nuostolių vaizdą pateikia termovizinė namo patikra. Šis diagnostikos metodas leidžia nustatyti paslėptas statybos klaidas, skyles šilumos izoliacijoje, santechnikos sistemos nesandarumus, mažinančius pastato šilumines charakteristikas ir kitus defektus.

Namų šilumos padidėjimas

Papildoma šiluma į patalpą patenka per elektros prietaisus, žmogaus kūną, lempas, į kurią taip pat atsižvelgiama skaičiuojant šilumos nuostolius.

Eksperimentiškai nustatyta, kad tokie įėjimai negali viršyti 10 W 1 m². Todėl skaičiavimo formulė gali atrodyti taip:

K_t = 10 × S_pol

Išraiškoje S_pol — grindų plotas, m².

Pagrindinė SVO skaičiavimo metodika

Pagrindinis bet kurio oro aušintuvo veikimo principas yra šilumos energijos perdavimas per orą aušinant aušinimo skystį. Pagrindiniai jo elementai yra šilumos generatorius ir šilumos vamzdis.

Į patalpą tiekiamas oras jau pašildytas iki temperatūros t_rnorimai temperatūrai palaikyti t_v. Todėl sukauptos energijos kiekis turi būti lygus bendriems pastato šilumos nuostoliams, tai yra Q. Galioja lygybė:

Q = E_ot × c×(t_v -t_n)

E formulėje yra šildomo oro srautas kg/s, skirtas patalpai šildyti. Iš lygybės galime išreikšti E_ot:

E_ot = Q/ (c × (t_v -t_n))

Prisiminkime, kad oro šiluminė talpa c=1005 J/(kg×K).

Formulė išskirtinai nustato tiekiamo oro kiekį, naudojamą tik šildymui tik recirkuliacinėse sistemose (toliau – RSVO).

Tiekimo ir recirkuliacijos sistemose dalis oro paimama iš gatvės, kita dalis iš patalpos. Abi dalys sumaišomos ir, pakaitinus iki reikiamos temperatūros, pristatomos į patalpą

Jei oro aušintuvas naudojamas kaip vėdinimas, tiekiamo oro kiekis apskaičiuojamas taip:

• Jei šildymui oro kiekis viršija vėdinimo oro kiekį arba jam lygus, tada atsižvelgiama į šildymui skirto oro kiekį ir sistema parenkama tiesioginio srauto (toliau – PCVO) arba su dalinė recirkuliacija (toliau – CHRSVO).
• Jei oro kiekis šildymui yra mažesnis už vėdinimui reikalingą oro kiekį, atsižvelgiama tik į vėdinimui reikalingą oro kiekį, įvedamas PSVO (kartais - PRVO), tiekiamo oro temperatūra. apskaičiuojamas pagal formulę: t_r = t_v + Q/c × E_{vėdinimo anga}.

Jei rodiklis t viršija_r leistinus parametrus, reikia padidinti per ventiliaciją įleidžiamo oro kiekį.

Jei patalpoje yra nuolatinės šilumos generavimo šaltinių, tada tiekiamo oro temperatūra sumažinama.

Įjungti elektros prietaisai sukuria apie 1% šilumos patalpoje. Jei vienas ar keli įrenginiai veiks nuolat, skaičiuojant reikia atsižvelgti į jų šiluminę galią

Vienviečiam kambariui indikatorius t_r gali pasirodyti kitaip. Techniškai įmanoma įgyvendinti idėją tiekti skirtingas temperatūras atskiroms patalpoms, tačiau daug lengviau tiekti vienodos temperatūros orą į visas patalpas.

Šiuo atveju bendra temperatūra t_r paimk tą, kuri pasirodo esanti mažiausia. Tada tiekiamo oro kiekis apskaičiuojamas pagal formulę, nustatančią E_ot.

Toliau nustatome įeinančio oro tūrio V apskaičiavimo formulę_ot esant jo šildymo temperatūrai t_r:

V_ot =E_ot/p_r

Atsakymas parašytas m³/val.

Tačiau oro mainai patalpoje V_p skirsis nuo vertės V_ot, nes ji turi būti nustatoma pagal vidinę temperatūrą t_v:

V_ot =E_ot/p_v

Formulėje nustatyti V_p ir V_ot oro tankio rodikliai p_r ir p_v (kg/m³) skaičiuojami atsižvelgiant į šildomo oro temperatūrą t_r ir kambario temperatūros t_v.

Tiekimo kambario temperatūra t_r turi būti didesnis nei t_v. Tai sumažins tiekiamo oro kiekį ir sumažins natūralaus oro judėjimo sistemų kanalų dydį arba sumažins elektros sąnaudas, jei šildomai oro masei cirkuliuoti bus naudojama mechaninė stimuliacija.

Tradiciškai maksimali oro, patenkančio į patalpą, temperatūra, kai tiekiamas didesnis nei 3,5 m aukštis, turi būti 70 °C. Jei oras tiekiamas mažesniame nei 3,5 m aukštyje, jo temperatūra paprastai yra lygi 45 ° C.

2,5 m aukščio gyvenamosioms patalpoms leistina temperatūros riba yra 60 °C. Nustačius aukštesnę temperatūrą, atmosfera praranda savo savybes ir yra netinkama įkvėpti.

Jei oro-terminės užuolaidos yra prie išorinių vartų ir angų, nukreiptų į išorę, tada įeinančio oro temperatūra leidžiama 70 °C, užuolaidoms, esančioms lauko duryse, iki 50 °C.

Tiekiamai temperatūrai įtakos turi oro padavimo būdai, srovės kryptis (vertikali, pasvirusi, horizontali ir kt.). Jei patalpoje visada yra žmonių, tiekiamo oro temperatūrą reikia sumažinti iki 25 °C.

Atlikę preliminarius skaičiavimus, galite nustatyti reikiamą šilumos kiekį orui šildyti.

RSVO šilumos sąnaudoms Q₁ apskaičiuojami pagal išraišką:

K₁ =E_ot × (t_r -t_v) × c

PSVO skaičiavimui Q₂ gaminamas pagal formulę:

K₂ =E_{vėdinimo anga} × (t_r -t_v) × c

Šilumos suvartojimas Q₃ FER randama pagal lygtį:

K₃ = [E_ot ×(t_r -t_v) + E_{vėdinimo anga} × (t_r -t_v)]× c

Visose trijose išraiškose:

• E_ot ir E_{vėdinimo anga} — oro srautas kg/s šildymui (E_ot) ir ventiliacija (E_{vėdinimo anga});
• t_n — lauko oro temperatūra °C.

Likusios kintamųjų charakteristikos yra tokios pačios.

CHRSVO sistemoje recirkuliuojamo oro kiekis nustatomas pagal formulę:

E_rec =E_ot – E_{vėdinimo anga}

Kintamasis E_ot išreiškia sumaišyto oro kiekį, įkaitintą iki temperatūros t_r.

Yra PSVO ypatumas su natūraliu impulsu - judančio oro kiekis kinta priklausomai nuo lauko temperatūros. Jei lauko temperatūra nukrenta, sistemos slėgis padidėja. Dėl to padidėja oro srautas į namus. Jei temperatūra pakyla, vyksta atvirkštinis procesas.

Be to, oro aušintuvuose, skirtingai nei vėdinimo sistemose, oras juda mažesniu ir įvairesniu tankiu, palyginti su oro tankiu aplink ortakius.

Dėl šio reiškinio vyksta šie procesai:

1. Iš generatoriaus sklindantis oras, einantis per ortakius, judant pastebimai atšaldomas
2. Natūraliai judant, į patalpą patenkančio oro kiekis keičiasi šildymo sezono eigoje.

Į pirmiau nurodytus procesus neatsižvelgiama, jei oro cirkuliacijos sistemoje naudojami ventiliatoriai orui cirkuliuoti; ji taip pat turi ribotą ilgį ir aukštį.

Jei sistema turi daug atšakų, yra gana plati, o pastatas didelis ir aukštas, tuomet reikia sumažinti oro aušinimo procesą ortakiuose, sumažinti patenkančio oro persiskirstymą veikiant natūralios cirkuliacijos slėgiui.

Skaičiuojant reikiamą prailgintų ir šakotų oro šildymo sistemų galią, reikia atsižvelgti ne tik į natūralų oro masės aušinimo procesą judant ortakiu, bet ir į natūralaus oro masės slėgio poveikį einantis per kanalą

Oro aušinimo procesui valdyti atliekami ortakių šiluminiai skaičiavimai. Norėdami tai padaryti, turite nustatyti pradinę oro temperatūrą ir paaiškinti jo srautą naudodami formules.

Norėdami apskaičiuoti šilumos srautą Q_oho per oro kanalo, kurio ilgis yra l, sienas, naudokite formulę:

K_oho = q₁ × l

Išraiškoje reikšmė q₁ reiškia šilumos srautą, einantį per 1 m ilgio ortakio sieneles Parametras apskaičiuojamas pagal išraišką:

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

Lygtyje D₁ - šilumos perdavimo varža iš šildomo oro, kurio vidutinė temperatūra t_sr per S zoną₁ 1 m ilgio ortakio sienelės patalpoje, kurios temperatūra t_v.

Šilumos balanso lygtis atrodo taip:

q₁l = E_ot × c × (t_nach -t_r)

Formulėje:

• E_ot — oro kiekis, reikalingas patalpai šildyti, kg/h;
• c – savitoji oro šiluminė talpa, kJ/(kg °C);
• t_nac — oro temperatūra ortakio pradžioje, °C;
• t_r — į patalpą išleidžiamo oro temperatūra, °C.

Šilumos balanso lygtis leidžia nustatyti pradinę oro temperatūrą ortakyje esant tam tikrai galutinei temperatūrai ir, atvirkščiai, sužinoti galutinę temperatūrą esant tam tikrai pradinei temperatūrai, taip pat nustatyti oro srautą.

Temperatūra t_nach taip pat galima rasti naudojant formulę:

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

Čia η yra Q dalis_oho, patekęs į patalpą, skaičiavimuose imamas lygus nuliui. Likusių kintamųjų charakteristikos buvo paminėtos aukščiau.

Patobulinta karšto oro suvartojimo formulė atrodys taip:

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

Visos išraiškos raidžių reikšmės buvo apibrėžtos aukščiau. Pereikime prie konkretaus namo oro šildymo apskaičiavimo pavyzdžio.

Šilumos nuostolių skaičiavimo namuose pavyzdys

Aptariamas namas yra Kostromos mieste, kur šalčiausią penkių dienų laikotarpį lauke temperatūra siekia -31 laipsnį, žemės temperatūra +5 °C. Norima kambario temperatūra +22 °C.

Mes apsvarstysime namą su šiais matmenimis:

• plotis - 6,78 m;
• ilgis - 8,04 m;
• aukštis - 2,8 m.

Vertės bus naudojamos apgaubiančių elementų plotui apskaičiuoti.

Skaičiavimams patogiausia popieriuje braižyti namo planą, ant jo nurodant pastato plotį, ilgį, aukštį, langų ir durų vietą, jų matmenis.

Pastato sienas sudaro:

• akytojo betono storis B=0,21 m, šilumos laidumo koeficientas k=2,87;
• putplastis B=0,05 m, k=1,678;
• apdailos plyta B=0,09 m, k=2,26.

Nustatydami k, turėtumėte naudoti informaciją iš lentelių arba, dar geriau, informaciją iš techninių duomenų lapo, nes skirtingų gamintojų medžiagų sudėtis gali skirtis ir dėl to turėti skirtingas charakteristikas.

Gelžbetonis turi didžiausią šilumos laidumą, mineralinės vatos plokštės – mažiausią, todėl jos efektyviausiai naudojamos šiltų namų statyboje

Namo grindys sudarytos iš šių sluoksnių:

• smėlis, B=0,10 m, k=0,58;
• skalda, B=0,10 m, k=0,13;
• betonas, B=0,20 m, k=1,1;
• izoliacija ekovata, B=0,20 m, k=0,043;
• armuotas lygintuvas, B=0,30 m k=0,93.

Aukščiau pateiktame namo plane per visą plotą grindys vienodos, rūsio nėra.

Lubos susideda iš:

• mineralinė vata, B=0,10 m, k=0,05;
• gipso kartono plokštės, B=0,025 m, k= 0,21;
• pušies plokštės, B=0,05 m, k=0,35.

Per lubas nėra galimybės patekti į palėpę.

Name tik 8 langai, visi dvikameriai su K-stiklu, argonu, D = 0,6. Šešių langų matmenys 1,2x1,5 m, vieno - 1,2x2 m, vieno - 0,3x0,5 m. Durų matmenys 1x2,2 m, D reikšmė pagal pasą 0,36.

Sienų šilumos nuostolių skaičiavimas

Šilumos nuostolius skaičiuosime kiekvienai sienai atskirai.

Pirmiausia suraskime šiaurinės sienos plotą:

S_sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

Sienoje nėra durų ar langų angų, todėl skaičiavimuose naudosime šią S reikšmę.

Norint apskaičiuoti OK šilumines sąnaudas, orientuotas į vieną iš pagrindinių krypčių, būtina atsižvelgti į patikslinančius koeficientus

Remdamiesi sienos sudėtimi, nustatome, kad jos bendra šiluminė varža yra lygi:

D_s.sten = D_gb +D_pn +D_kr

Norėdami rasti D, naudojame formulę:

D = B/k

Tada, pakeisdami pradines reikšmes, gauname:

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

Skaičiavimui naudojame formulę:

K_Šv = S × (t_v -t_n) × D × l

Atsižvelgiant į tai, kad šiaurinės sienos koeficientas l yra 1,1, gauname:

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

Pietinėje sienoje yra vienas langas su plotu:

S_{gerai 3} = 0.5 × 0.3 = 0.15

Todėl, norint gauti tiksliausius rezultatus, atliekant skaičiavimus, reikia atimti S langą iš pietinės sienos S.

S_yuj.s = 22.51 — 0.15 = 22.36

Parametras l pietų krypčiai yra lygus 1. Tada:

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

Rytinėms ir vakarinėms sienoms nuskaidrinimo koeficientas yra l=1,05, todėl pakanka paskaičiuoti paviršiaus plotą OK neatsižvelgiant į S langus ir duris.

S_{gerai 1} = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8

S_{gerai 2} = 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

Tada:

K_zap+vost = 22.56 × (22 + 31) × 0.14 × 1.05 = 176

Galų gale, bendras sienų Q yra lygus visų sienų Q sumai, tai yra:

K_sten = 184 + 166 + 176 = 526

Iš viso per sienas išeina 526 W šilumos.

Šilumos nuostoliai per langus ir duris

Namo plane matyti, kad durys ir 7 langai orientuoti į rytus ir vakarus, todėl parametras l=1,05. Bendras 7 langų plotas, atsižvelgiant į aukščiau pateiktus skaičiavimus, yra lygus:

S_gerai = 10.8 + 2.4 = 13.2

Jiems Q, atsižvelgiant į tai, kad D = 0,6, bus apskaičiuojamas taip:

K_{gerai 4} = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

Apskaičiuokime pietinio lango Q (l=1).

K_gerai5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

Durims D=0,36 ir S=2,2, l=1,05, tada:

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

Susumuokite gautus šilumos nuostolius ir gaukime:

K_gerai+dv = 630 + 43 + 5 = 678

Toliau nustatome Q luboms ir grindims.

Šilumos nuostolių nuo lubų ir grindų skaičiavimas

Luboms ir grindims l=1. Apskaičiuokime jų plotą.

S_pol = S_puodą = 6.78 × 8.04 = 54.51

Atsižvelgdami į grindų sudėtį, nustatome bendrą D.

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

Tada grindų šilumos nuostoliai, atsižvelgiant į tai, kad žemės temperatūra yra +5, yra lygūs:

K_pol = 54.51 × (21 — 5) × 6.1 × 1 = 5320

Apskaičiuokime bendrą lubų D:

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

Tada lubų Q bus lygi:

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

Bendras šilumos nuostolis per OK bus lygus:

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

Iš viso namo šilumos nuostoliai bus lygūs 13054 W arba beveik 13 kW.

Šilumos ir vėdinimo nuostolių skaičiavimas

Patalpa vėdinama specifiniu 3 m oro mainų greičiu³/h, įėjimas įrengtas su oro-terminiu stogeliu, todėl skaičiavimams pakanka naudoti formulę:

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

Apskaičiuokime oro tankį patalpoje esant +22 laipsnių temperatūrai:

p_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parametras L_n lygus savitojo suvartojimo pagal grindų plotą sandaugai, ty:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

Oro c šiluminė talpa yra 1,005 kJ/(kg× °C).

Atsižvelgdami į visą informaciją, randame Q ventiliaciją:

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

Bendras šilumos suvartojimas vėdinimui bus 3000 W arba 3 kW.

Namų ūkio šilumos prieaugis

Namų ūkio pajamos apskaičiuojamos pagal formulę.

K_t = 10 × S_pol

Tai yra, pakeisdami žinomas reikšmes, gauname:

K_t = 54.51 × 10 = 545

Apibendrinant, matome, kad bendri namo šilumos nuostoliai Q bus lygūs:

Q = 13054 + 3000 – 545 = 15509

Darbine verte imkime Q=16000 W arba 16 kW.

SVO skaičiavimų pavyzdžiai

Leiskite tiekiamo oro temperatūrai (t_r) - 55 °C, pageidaujama kambario temperatūra (t_v) - 22 °C, namo šilumos nuostoliai (Q) - 16000 W.

RSVO oro kiekio nustatymas

Nustatyti tiekiamo oro masę esant temperatūrai t_r Naudojama formulė yra tokia:

E_ot = Q/(c × (t_r -t_v)) 

Pakeitę parametrų reikšmes į formulę, gauname:

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

Tiekiamo oro tūrinis kiekis apskaičiuojamas pagal formulę:

V_ot =E_ot /p_r,

Kur:

p_r = 353/(273 + t_r)

Pirmiausia apskaičiuokime tankį p:

p_r = 353/(273 + 55) = 1.07

Tada:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Oro mainai patalpoje nustatomi pagal formulę:

Vp = E_ot /p_v

Nustatykime oro tankį patalpoje:

p_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Pakeitę reikšmes į formulę, gauname:

V_p = 483/1.19 = 405

Taigi, oro mainai patalpoje yra 405 m³ per valandą, o tiekiamo oro tūris turi būti lygus 451 m3³ per valandą.

CHRSVO oro kiekio apskaičiavimas

Norėdami apskaičiuoti oro kiekį FER, imame informaciją, gautą iš ankstesnio pavyzdžio, taip pat t_r = 55 °С, t_v = 22 °C; Q = 16000 W.Ventiliacijai reikalingas oro kiekis, E_{vėdinimo anga}=110 m³/val. Numatoma lauko temperatūra t_n=-31 °C.

Norėdami apskaičiuoti NER, naudojame formulę:

K₃ = [E_ot ×(t_r -t_v) + E_{vėdinimo anga} × p_v × (t_r -t_v)] × c

Pakeitę reikšmes, gauname:

K₃ = [483 × (55 — 22) + 110 × 1.19 × (55 — 31)] × 1.005 = 27000

Recirkuliuojamo oro tūris bus 405-110=296 m³ per valandą.Papildomas šilumos suvartojimas 27000-16000=11000 W.

Pradinės oro temperatūros nustatymas

Mechaninio ortakio varža D=0,27 paimta iš jo techninių charakteristikų. Ortakio ilgis ne šildomoje patalpoje l=15 m Nustatyta, kad Q=16 kW, vidaus oro temperatūra 22 laipsniai, reikalinga temperatūra patalpai šildyti 55 laipsniai.

Apibrėžkime E_ot pagal aukščiau pateiktas formules. Mes gauname:

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

Šilumos srauto vertė q₁ bus:

q₁ = (55 — 22)/0.27 = 122

Pradinė temperatūra su nuokrypiu η = 0 bus:

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

Paaiškinkime vidutinę temperatūrą:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Tada:

K_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Atsižvelgdami į gautą informaciją, nustatome:

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

Iš to išplaukia, kad judant orui prarandami 4 laipsniai šilumos. Norint sumažinti šilumos nuostolius, būtina izoliuoti vamzdžius. Taip pat rekomenduojame perskaityti kitą mūsų straipsnį, kuriame išsamiai aprašomas susitarimo procesas oro šildymo sistemos.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Informacinis vaizdo įrašas apie energijos sąnaudų apskaičiavimą naudojant Ecxel programą:

CBO skaičiavimus būtina patikėti profesionalams, nes tik specialistai turi patirties, atitinkamų žinių, o atlikdami skaičiavimus atsižvelgs į visus niuansus.

Turite klausimų, ar radote netikslumų pateiktuose skaičiavimuose, ar norėtumėte papildyti medžiagą vertinga informacija? Prašome palikti savo komentarus žemiau esančiame bloke.