Vand varme Beregning Eksempel: beregning af varmebalancen

Brugen af ​​vand som kølemiddel i varmesystemet - en af ​​de mest populære muligheder for at sikre dit hus varmt i den kolde årstid. Det er kun nødvendigt til korrekt at designe og derefter udføre installationen af ​​systemet. Ellers vil opvarmningen være ineffektiv i de høje udgifter til brændstof, som vil være enig, det er ikke interessant på dagens energipriser.

Implementer deres eget vand varme beregning (i det følgende - CBO) er umuligt uden brug af specialiseret software, som anvendt i beregningerne komplekse udtryk til bestemmelse af værdierne af hvilke ved en konventionel regnemaskine det er umuligt. I denne artikel, vi analyserer i detaljer algoritmen udfører beregninger, giver en formel bruges ved at overveje gennemførelsen af ​​et konkret eksempel på beregninger.

Materialet fuldføre tabel med de værdier og referenceparametre, der er nødvendige under computing tema fotos og videoer, som viste et klart eksempel på beregningen af ​​brugen af program.

Beregning af varmebalancen huskonstruktionen

Til indføring af et varmeanlæg, hvor det cirkulerende materiale rager vand tidligere krævede at gøre overstående hydraulisk beregning.

Ved udvikling, implementering enhver type varmeanlæg du har brug for at kende den termiske balance (i det følgende - TB). Kendskab til varmeafgivelse til at holde temperaturen i rummet, kan du vælge det rigtige udstyr og til at distribuere sin last ordentligt.

Om vinteren, rummet har en vis varmetab (i det følgende - TP). Hovedmassen af ​​energi går gennem bygningsdele og ventilationsåbningerne. Mindre udgifter tegnede sig for infiltration, varme og andre emner.

TS afhænger af de lag, der udgør klimaskærmen (i det følgende - OK). Moderne byggematerialer, især varmeapparater, har lav varmeledningsevne (Yderligere - CT), så gennem dem efterlader mindre varme. For husene i det samme område, men med en anden struktur OK, varme omkostninger vil være anderledes.

Ud over at bestemme TA, er det vigtigt at beregne TB hjem. Indikatoren tager hensyn til ikke blot den mængde energi, der forlader lokalet, men også antallet af nødvendige magt til at opretholde en vis grad af foranstaltninger i hjemmet.

De mest præcise resultater levere specialiserede programmer designet til bygherrer. Takket være dem, kan tage hensyn til flere faktorer, der påvirker TA.

Med stor nøjagtighed kan beregnes TA huset via formler.

Generel hjem varmeudgifter beregnes efter ligningen:

Q = Q_ok + Q_v,

hvor Q_ok - mængden af ​​varme forlader lokalet gennem OK; Q_v - termisk ventilation omkostninger.

Tab ved ventilation fanget i tilfælde af, at luften kommer ind i rummet, har en lavere temperatur.

Beregningerne tager hensyn til generelt OK, ind den ene side af gaden. Denne udvendige vægge, gulv, tag, døre og vinduer.

Generelt TP Q_ok svarer til summen af ​​de enkelte TP OK, det er:

Q_ok = ΣQ_st + ΣQ_okn + ΣQ_dv + ΣQ_PTL + ΣQ_pl,

hvor:

• Q_st - værdien af ​​TP væg;
• Q_okn - TP vindue;
• Q_dv - TP døre;
  
• Q_PTL - TP loft;
  
• Q_pl - TP gulv.

Hvis gulvet eller loftet struktur er uens på tværs af området, er TP beregnet for hver sektion for sig.

Beregning af varmetab gennem OK

Til kalkulationen har du brug for følgende oplysninger:

• Vægstruktur, de anvendte materialer, deres tykkelser, CT;
• den omgivende temperatur er ekstremt kolde vintre i fem dage;
• OK område;
• Orientering OK;
• anbefalede temperatur i boligen om vinteren.

For at beregne TA havde brug for at finde den samlede termiske modstand R_ca.. For at gøre dette, skal du kende den termiske modstand R₁R₂R₃,..., R_n hvert lag OK.

koefficient R_n beregnet efter formlen:

Rn = B / k,

I formlen: B - OK lagtykkelse i mm, k - CT af hvert lag.

Samlede F kan bestemmes ved udtrykket:

R = ΣR_n

Producenter af døre og vinduer normalt indikerer R faktor i passet af produktet, så tæller det separat er ikke nødvendigt.

Den generelle formel for beregning af TA gennem OK som følger:

Q_ok = ΣS × (t_VNT - t_nar) × R × l,

I udtrykket:

• S - OK område, m²;
• t_VNT - den ønskede temperatur i rummet;
• t_nar - ekstern lufttemperatur;
• R - modstandskoefficient er beregnet separat fra pas eller truffet produkter;
• l - raffinement koefficient orienteringen af ​​væggene i forhold til de kardinalpunkter.

TB beregning gør det muligt at vælge det nødvendige udstyr magt, der vil eliminere sandsynligheden for varme mangel eller overforsyning. varme underskud kompenseres ved en stigning i luftstrøm gennem ventilation overflod - installation af en yderligere varmeanlæg.

omkostninger varme ventilation

Den generelle formel for beregning af TA ventilation er som følger:

Q_v = 0,28 × L_n × p_VNT × c × (t_VNT - t_nar),

Med hensyn til de variable har følgende betydninger:

• L_n - udgifter til indblæsningsluften;
• p_VNT - luftens massefylde ved en bestemt temperatur i rummet;
• c - specifikke varme luft;
• t_VNT - temperaturen i huset;
• t_nar - ekstern lufttemperatur.

Hvis ventilationen er installeret i en bygning, parameteren L_n Ydeevnen er taget ud af apparatet. Hvis ventilationen udelades, er standardmål for specifik ventilation lig med 3 m³ per time.

På dette grundlag L_n beregnes som følger:

L_n = 3 × S_pl,

I udtrykket S_pl - gulvareal.

Dernæst skal vi beregne luftens massefylde p_VNT ved stuetemperatur i en forudbestemt t_VNT.

Dette kan gøres ved hjælp af formlen:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT),

Specifik varme c = 1,0005.

Hvis ventilationen eller uorganiseret infiltration i væggene der er revner eller huller, skal beregningen af ​​TA gennem hullerne overlades til særlige programmer.

I en anden artikel, vi bragte vores detaljerede et eksempel på beregningen af ​​opvarmning med konkrete eksempler og formler i bygningen.

Eksempel på beregning af den termiske balance

Overveje huset højde på 2,5 m, en bredde på 6 m og 8 m lang, placeret i Oxa Sakhalin region, hvor ekstremt kold 5-dags hvile termometer termometer sænket til -29 grader.

Som et resultat blev jordtemperaturen sæt målinger - +5. Anbefalet temperatur inde i strukturen er 21 grader.

Væggene i huset under overvejelse består af:

• Murværket tykkelse = 0,51 m, CT k = 0,64;
• Mineralulden m = 0,05, k = 0,05;
• beklædning B = 0,09 m, k = 0,26.

Ved fastsættelsen af ​​den k bedst at bruge en tabel, se producentens websted, eller finde oplysninger i det tekniske datablad.

Gulvbelægningen består af følgende lag:

• OSB-boards B = 0,1 m, k = 0,13;
• Mineralulden m = 0,05, k = 0,047;
• Cementen afretningslag m = 0,05, k = 0,58;
• Styrofoam B = 0,06 m, k = 0,043.

Huset har ingen kælder og gulvet har den samme struktur i hele området.

Loftet består af lag:

• Drywall ark B = 0,025 m, k = 0,21;
• Varmelegeme m = 0,05, k = 0,14;
• Tagbeklædning B = 0,05 m, k = 0,043.

Huset har i alt 6 to-kammer vinduer og glas og argon. Den datablad på produktets kendt, at R = 0,7. Vinduerne har dimensioner 1.1h1.4 m.

Døre har dimensioner 1h2.2 m, figur R = 0,36.

Trin # 1 - Beregning af varmetab vægge

Væggene i hele området består af tre lag. Ved først beregne deres samlede termiske modstand.

Hvorfor bruger vi formlen:

R = ΣR_n,

og udtrykket:

R_n = B / k

I betragtning af de oprindelige data, vi får:

R_st = 0.51/0.64 + 0.05/0.05 + 0.09/0.26 = 0.79 +1 + 0.35 = 2.14

At lære R, kan du fortsætte til beregningen af ​​TP nordlige, sydlige, østlige og vestlige vægge.

Beregn arealet af den nordlige væg:

S_sev.sten = 8 × 2.5 = 20

Derefter substitution i formlen Q_ok = ΣS × (t_VNT - t_nar) × R × l og i betragtning af at l = 1,1, får vi:

Q_sev.sten = 20 × (21 + 29) × 1.1 × 2.14 = 2354

Arealet af den sydlige væg af S_yuch.st = S_sev.st = 20.

I væggen er der ingen indbygget vindue eller en dør, så i betragtning af koefficienten l = 1, får vi den følgende TP:

Q_yuch.st = 20 × (21 +29) × 1 × 2.14 = 2140

Til vest og øst vægge koefficienten l = 1,05. Derfor er det muligt at finde det samlede areal af væggene, der er:

S_zap.st + S_vost.st = 2 × 2.5 × 6 = 30

6 vinduer og en dør bygget ind i væggen. Vi beregner det samlede areal af vinduer og døre S:

S_okn = 1.1 × 1.4 × 6 = 9.24

S_dv = 1 × 2.2 = 2.2

Vi definerer S S vægge eksklusive vinduer og døre:

S_{vost + zap} = 30 – 9.24 – 2.2 = 18.56

Vi beregner den samlede transformerstationen den østlige og vestlige vægge:

Q_{vost + zap} =18.56 × (21 +29) × 2.14 × 1.05 = 2085

Efter at have modtaget resultaterne, beregner vi den mængde varme slipper ud gennem væggene:

Qst = Q_sev.st + Q_yuch.st + Q_{vost + zap} = 2140 + 2085 + 2354 = 6579

Samlede generelle TP væg er 6 kW.

Trin # 2 - TP beregning af vinduer og døre

Vinduer er placeret på øst og vest vægge, så når koєffitsient beregninger l = 1,05. Det er kendt, at strukturen af ​​alle konstruktioner de samme og R = 0,7.

Ved hjælp af værdierne for området, givet ovenfor, får vi:

Q_okn = 9.24 × (21 +29) × 1.05 × 0.7 = 340

Vel vidende, at til døre R = 0,36, og S = 2,2, definere deres TP:

Q_dv = 2.2 × (21 +29) × 1.05 × 0.36 = 42

Som et resultat, gennem vinduerne ud 340 watt varme, og gennem døren - 42 watt.

Trin # 3 - Definition TP gulv og loft

Selvfølgelig vil loftet og gulvarealet være den samme, og beregnes på følgende måde:

S_pol = S_PTL = 6 × 8 = 48

Beregne den samlede termiske modstand af gulvet på grund af dets struktur.

R_pol = 0.1/0.13 + 0.05/0.047 + 0.05/0.58 + 0.06/0.043 = 0.77 + 1.06 + 0.17 + 1.40 = 3.4

Vel vidende, at jordtemperaturen t_nar= + 5 og overvejer koefficienten l = 1, beregne Q sex:

Q_pol = 48 × (21 – 5) × 1 × 3.4 = 2611

Runde, finder vi, at det tab gulv varme beløb til ca. 3 kW.

Vi definerer varmebestandigheden af ​​loftet R_PTL og Q:

• R_PTL = 0.025/0.21 + 0.05/0.14 + 0.05/0.043 = 0.12 + 0.71 + 0.35 = 1.18
• Q_PTL = 48 × (21 +29) × 1 × 1.18 = 2832

Heraf følger, at gennem loftet og gulvet tager næsten 6 kW.

Trin # 4 - Beregning af ventilation TP

Rumventilationen er organiseret, beregnes som følger:

Q_v = 0,28 × L_n × p_VNT × c × (t_VNT - t_nar)

Baseret på de specifikationer, den specifikke varme af 3 kubikmeter i timen, dvs .:

L_n = 3 × 48 = 144.

Til beregning densitet ved anvendelse af formlen:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT).

Anslåede rumtemperatur er 21 grader.

Substituere de kendte værdier, får vi:

p_VNT = 353/(273+21) = 1.2

Substitueret i ovenstående formel af figurerne:

Q_v = 0.28 × 144 × 1.2 × 1.005 × (21 – 29) = 2431

Givet TP på ventilation, den samlede Q af bygningen er:

Q = 7000 + 6000 + 3000 = 16000.

Omsætning i kW, opnået generel varmetab på 16 kW.

Funktioner af beregningen af ​​NWO

Efter at have fundet indekset overført TP til den hydrauliske beregning (i det følgende - GR).

På grundlag heraf modtager oplysninger om følgende indikatorer:

• optimale rør diameter, som vil være i stand til at passere en forudbestemt mængde af kølemiddel ved et trykfald;
• kølemiddelstrømningshastighed på et bestemt sted;
• bevægelseshastighed af vand;
• værdien af ​​resistivitet.

Før påbegyndelse af udregningen at forenkle beregningerne viser rumlige diagram over et system, hvor alle dens elementer er anbragt parallelt med hinanden.

De vigtigste faser i vand varme beregninger.

Ringledningen cirkulerende GH

Metoder til beregning GR er baseret på den forudsætning, at alle grene af stigrørene og identiske temperaturændringer.

Beregningen algoritme er som følger:

1. Vist om ordningen, under hensyntagen til varmetab der varme påføres belastning, der virker på varmeapparater, risers.
2. Baseret på ordningen valgte cirkulerende ring (herefter - HCC). Det særlige ved den ring, som det cirkulerende tryk per længdeenhed af ringen tager den mindste værdi.
3. HCC er opdelt i dele, der har en konstant varmestrøm. At angive antallet af hver del, termisk belastning, diameter og længde.

I det vertikale system af en enkelt rørtype tages som en fcc ringen hvorigennem mest belastede standrøret i en blindgyde eller passerer vand bevægelse på motorveje. Flere detaljer om at forbinde ringe cirkulerer i rørsystemet og valget af de vigtigste, vi talte følgende artikel. Separat opmærksom på rækkefølgen af ​​at udføre beregninger ved hjælp af et konkret eksempel til illustration.

I et horisontalt system fcc enkelt rør skal kunne have den mindste cirkulation tryk og enhedslængde af ringen. For systemer med naturlig cirkulation er situationen den samme.

Når GH faldrøret vertikal enkelt-rørtype flow-system, strømningsfordelingsorganerne justerbare stivere, som i sine sammensætning standardiserede knudepunkter betragtes som en enkelt kredsløb. For stigrør med bageste dele producere separation, overvejer fordeling af vand i hvert værktøj rørsamling.

Vandforbruget i givet sektion er givet ved:

G_Kont = (3,6 × Q_Kont × β₁ × β₂) / ((T_r - t₀) × c)

Med hensyn alfabetiske tegn har følgende værdier:

• Q_Kont - termisk belastning kredsløb;
• β_1, β₂ - yderligere table koefficienter under hensyntagen til varmeoverførsel i rummet;
• c - den specifikke varme vand er lig med 4.187;
• t_r - temperaturen på vandet i forsyningsledningen;
• t₀ - vandtemperaturen i returledningen.

Efter bestemmelse af diameteren og den mængde vand, nødvendigt at kende dens hastighed, og værdien af ​​specifik modstand R. Alle beregninger er mest bekvemt udføres med hjælp af særlige programmer.

GR sekundær cirkulation ring

Efter master ring GR bestemte tryk i lungekredsløbet ring, som er dannet gennem det kommende stigrør I betragtning af at tryktabet kan variere med højst 15%, når stall ordningen og ikke mere end 5%, med passerer.

Hvis det er muligt at påvise sammenhængen tryktabet er indstillet gasspjæld vaskemaskine, er hvis diameter beregnes ved hjælp af software teknikker.

Beregning af radiator paneler

Lad os gå tilbage til den plan af huset, som ligger ovenfor. Ved beregning blev det konstateret, at for at opretholde varme balance er påkrævet 16 kW af energi. I dette hus har 6 værelser til forskellige formål - stue, badeværelse, køkken, soveværelse, entre, entre.

Baseret på design dimensioner, er det muligt at beregne volumenet V:

V = 8 × 6 × 2,5 = 120 m³

Næste du nødt til at finde den mængde varme output pr m³. For at gøre dette, bør Q divideres med mængden fundet, nemlig:

P = 16000/120 = 133 watt pr m³

Dernæst skal du bestemme, hvor meget varmeeffekt nødvendig for en enkelt værelse. I diagrammet, er arealet af hvert værelse allerede er beregnet.

Bestem mængden af:

• badeværelse – 4.19×2.5=10.47;
• stue – 13.83×2.5=34.58;
• køkken – 9.43×2.5=23.58;
• soveværelse – 10.33×2.5=25.83;
• korridor – 4.10×2.5=10.25;
• entre – 5.8×2.5=14.5.

Beregningerne også overveje det rum, hvor der er en varmeledning, såsom en korridor.

Vi definerer den nødvendige mængde varme for hvert værelse, ved at multiplicere mængden af ​​plads på indikatoren P.

Vi får den nødvendige effekt:

• til badeværelser - 10,47 × 133 = 1392 W;
• stue - 34.58 × 133 = 4599 W;
• køkken - 23.58 × 133 = 3136 W;
• soveværelse - 25.83 × 133 = 3435 W;
• for korridoren - 10,25 × 133 = 1363 W;
• entre - 14,5 × 133 = 1889 watt.

Vi går videre til beregning af radiator paneler. Vi bruger Aluminiumskølerne, hvis højde er 60 cm, magt ved 70 er 150 watt.

Vi beregner det nødvendige antal radiator paneler:

• badeværelse – 1392/150=10;
• stue – 4599/150=31;
• køkken – 3136/150=21;
• soveværelse – 3435/150=23;
• entre – 1889/150=13.

Samlede behov: 10 + 31 + 21 + 23 + 13 = 98 radiator paneler.

Vores hjemmeside har også andre artikler, som vi gennemgået i detaljer rækkefølgen af ​​den termiske udformning af varmesystemet, skridt for skridt beregning af kraften i radiatorer og varmerør. Og hvis dit system kræver tilstedeværelse af varme gulve, skal du foretage yderligere beregninger.

Flere detaljer alle disse spørgsmål behandles i vores næste artikel:

• Termisk varmesystem beregning: hvordan man korrekt foretage en beregning på systemet belastning
• Beregning af radiatorer: hvordan man beregner den nødvendige mængde af batteristrøm og
• Beregning af rør volumen: principper og regler for beregning af betalinger produktion i liter og kubikmeter
• Hvordan man laver en beregning af gulvvarme på eksemplet med et vandsystem
• Beregning af rør til gulvvarme: typer af rør æglæggende teknikker og beregning trin-flow +

Konklusioner og nyttige videoer om emnet

I videoen kan du se et eksempel på beregning af vand varme, som bæres Valtec program betyder:

Hydraulisk beregning gøres bedst ved hjælp af særlige programmer, som garanterer den høje nøjagtighed af beregningerne tager hensyn til alle nuancerne i design.

Har du specialiserer sig i at udføre beregningen af ​​varmesystemer anvender vand som kølemiddel og ønsker at supplere vores artikel nyttige formler, forretningshemmeligheder til at dele?

Eller måske du ønsker at fokusere på yderligere beregninger eller at påpege den unøjagtighed i vores beregninger? Skriv venligst dine kommentarer og anbefalinger i henhold til artikel kassen.