Chauffage de l'eau Exemple de calcul: le calcul du bilan thermique

L'utilisation de l'eau comme liquide de refroidissement dans le système de chauffage - l'une des options les plus populaires pour vous assurer que votre maison au chaud pendant la saison froide. Il ne faut bien concevoir et effectuer l'installation du système. Dans le cas contraire, le chauffage sera inefficace dans le coût élevé du carburant, ce qui sera d'accord, il est pas intéressant aux prix actuels de l'énergie.

Mettre en œuvre leur propre calcul de chauffage de l'eau (ci-après - CBO) est impossible sans l'utilisation de logiciels spécialisés, telle qu'elle est utilisée dans le calcul des expressions complexes afin de déterminer les valeurs de laquelle par un calculateur classique il est impossible. Dans cet article, nous analysons en détail l'algorithme d'effectuer des calculs, donner une formule utilisée en considérant la mise en œuvre d'un exemple spécifique de calculs.

Le matériel complet de la table avec les valeurs et les paramètres de référence qui sont nécessaires au cours de la le calcul des photos et des vidéos à thème, qui a démontré un bon exemple du calcul par l'utilisation de programme.

Calcul de la structure de boîtier de la balance de chaleur

Pour la mise en place d'une installation de chauffage, où la matière en circulation dépasse l'eau préalablement nécessaire pour faire exactement calcul hydraulique.

Lors de l'élaboration, la mise en œuvre de tout type de système de chauffage dont vous avez besoin de connaître le bilan thermique (ci-après - TB). La connaissance de la production de chaleur pour maintenir la température dans la chambre, vous pouvez choisir l'équipement et de répartir sa charge correctement.

En hiver, la salle a une certaine perte de chaleur (ci-après - TP). La masse principale d'énergie passe par les éléments de construction et les ouvertures de ventilation. dépenses mineures ont représenté l'infiltration, du chauffage et d'autres articles.

TS dépendent des couches qui composent l'enveloppe du bâtiment (ci-après - OK). matériaux de construction modernes, en particulier appareils de chauffage, ont une faible conductivité thermique (De plus - CT), donc à travers eux laisse moins de chaleur. Pour les maisons de la même zone, mais avec une structure différente OK, les coûts de chauffage seront différents.

En plus de déterminer la TA, il est important de calculer la maison de la tuberculose. L'indicateur prend en compte non seulement la quantité d'énergie sortant de la salle, mais aussi le nombre de puissance nécessaire pour maintenir un certain degré de mesures dans la maison.

Les résultats les plus précis offrent des programmes spécialisés conçus pour les constructeurs. Merci à eux, peuvent prendre en compte plusieurs facteurs affectant la TA.

Avec une grande précision peut être calculée logement TA par des formules.

Les frais de chauffage domestique général sont calculées en fonction de l'équation:

Q = Q_bien + Q_v,

où Q_bien - la quantité de chaleur quitte la pièce par OK; Q_v - les coûts de ventilation thermique.

Les pertes par la ventilation capturés dans le cas où l'air entrant dans la salle, a une température plus basse.

Les calculs tiennent compte de la généralement OK, entrant dans un côté de la rue. Ce murs extérieurs, le plancher, le toit, les portes et les fenêtres.

General TP Q_bien égale à la somme de chaque TP OK, qui est:

Q_bien = ΣQ_st + ΣQ_OKN + ΣQ_dv + ΣQ_PTL + ΣQ_pl,

où:

• Q_st - la valeur de paroi TP;
• Q_OKN - fenêtre TP;
• Q_dv - des portes TP;
  
• Q_PTL - plafond TP;
  
• Q_pl - TP étage.

Si la structure de plancher ou le plafond est inégale à travers la zone, la TP est calculée pour chaque section séparément.

Calcul de la perte de chaleur par OK

Pour le calcul, vous devez les informations suivantes:

• Structure murale, les matériaux utilisés, de leurs épaisseurs, CT;
• la température ambiante est hivers extrêmement froids en cinq jours;
• zone OK;
• Orientation OK;
• la température recommandée dans le logement en hiver.

Pour calculer le TA nécessaire pour trouver la résistance thermique totale R_ca.. Pour ce faire, vous devez connaître la résistance thermique R₁, R₂, R₃,..., R_n chaque couche OK.

coefficient R_n calculé selon la formule:

Rn = B / k,

Dans la formule: B - épaisseur de la couche en mm OK, k - CT de chaque couche.

Total R peut être déterminée par l'expression:

R = ΣR_n

Les fabricants de fenêtres et les portes indiquent généralement le facteur R dans le passeport du produit, il est donc compter séparément pas nécessaire.

La formule générale pour le calcul de la TA par OK comme suit:

Q_bien = ΣS x (t_VNT - t_nar) × R × l,

Dans l'expression:

• S - zone OK, m²;
• t_VNT - la température souhaitée dans la pièce;
• t_nar - température de l'air extérieur;
• R - coefficient de traînée est calculée séparément à partir des produits de passeport ou prises;
• l - coefficient de raffinement qui reflète l'orientation des murs par rapport aux points cardinaux.

calcul de la tuberculose permet de choisir l'équipement puissance nécessaire qui permettra d'éliminer les risques de pénurie de chaleur ou de l'offre excédentaire. déficit de chaleur est compensée par une augmentation du débit d'air à travers la surabondance de ventilation - installation d'un équipement de chauffage supplémentaire.

les coûts de ventilation de la chaleur

La formule générale pour le calcul de la ventilation TA est la suivante:

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

En ce qui concerne les variables ont les significations suivantes:

• L_n - le coût de l'air entrant;
• p_VNT - densité de l'air à une certaine température dans la chambre;
• c - chaleur spécifique de l'air;
• t_VNT - la température dans la maison;
• t_nar - température de l'air extérieur.

Si la ventilation est installé dans un bâtiment, le paramètre L_n La performance est prise de l'appareil. Si la ventilation est omis, la mesure standard de ventilation spécifique égale à 3 m³ par heure.

Sur cette base, L_n calculé comme suit:

L_n = 3 × S_pl,

Dans l'expression S_pl - surface de plancher.

Ensuite, il faut calculer la densité de l'air p_VNT à la température ambiante dans un t prédéterminé_VNT.

Cela peut être fait en utilisant la formule:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT),

chaleur spécifique c = 1,0005.

Si la ventilation ou l'infiltration non organisé dans les murs il y a des fissures ou des trous, le calcul de la TA à travers les trous devrait être confiée à des programmes spéciaux.

Dans un autre article, nous avons apporté notre détaillée un exemple du calcul de chauffage avec des exemples concrets et des formules du bâtiment.

Exemple de calcul de l'équilibre thermique

Considérons la hauteur de la maison de 2,5 m, une largeur de 6 m et 8 m de long, situé dans la région Oxa Sakhaline où le thermomètre thermomètre de repos de 5 jours extrêmement froid abaissée à -29 degrés.

En conséquence, la température du sol des mesures a été fixé - +5. La température recommandée à l'intérieur de la structure est de 21 degrés.

Les murs de la maison à l'étude consistent en:

• L'épaisseur de la maçonnerie = 0,51 m, CT k = 0,64;
• La laine minérale m = 0,05, k = 0,05;
• revêtement B = 0,09 m, k = 0,26.

Pour déterminer le k préférable d'utiliser une table, consultez le site Web du fabricant, ou trouver des informations dans la fiche technique.

Le revêtement de sol se compose des couches suivantes:

• OSB-boards B = 0,1 m, k = 0,13;
• La laine minérale m = 0,05, k = 0,047;
• La chape de ciment m = 0,05, k = 0,58;
• Styrofoam B = 0,06 m, k = 0,043.

La maison n'a pas sous-sol et le sol a la même structure dans toute la région.

Le plafond est composé de couches:

• les feuilles de gypse B = 0,025 m, k = 0,21;
• Le dispositif de chauffage m = 0,05, k = 0,14;
• Revêtements de toit B = 0,05 m, k = 0,043.

La maison a un total de 6 fenêtres à deux chambres et le verre et l'argon. La feuille de données sur le produit connu de ce que R = 0,7. Les fenêtres ont des dimensions 1.1h1.4 m.

Les portes ont des dimensions 1h2.2 m, chiffre R = 0,36.

Étape # 1 - Calcul des murs de perte de chaleur

Les murs dans toute la zone se composent de trois couches. Dans un premier temps calculer leur résistance thermique totale.

Pourquoi est-ce que nous utilisons la formule:

R = ΣR_n,

et l'expression:

R_n = B / k

Compte tenu des données initiales, on obtient:

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

L'apprentissage de la R, vous pouvez procéder au calcul des TP murs nord, sud, est et ouest.

Calculer la superficie du mur nord:

S_sev.sten = 8 × 2.5 = 20

Puis, en remplaçant dans la formule Q_bien = ΣS x (t_VNT - t_nar) × R × l et considérant que l = 1.1, on obtient:

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

La zone de la paroi sud de S_yuch.st = S_sev.st = 20.

Dans la paroi il n'y a pas intégré dans la fenêtre ou de la porte, de sorte que, compte tenu du coefficient l = 1, on obtient le TP suivant:

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

Aux murs ouest et est du coefficient l = 1,05. Par conséquent, il est possible de trouver la superficie totale des murs, qui est la suivante:

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

6 fenêtres et une porte encastré dans le mur. Nous calculons la surface totale des fenêtres et des portes S:

S_OKN = 1.1 × 1.4 × 6 = 9.24

S_dv = 1 × 2.2 = 2.2

Nous définissons les murs S S à l'exclusion des fenêtres et des portes:

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

Nous calculons la sous-station de transformation totale des parois est et ouest:

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

Après avoir reçu les résultats, on calcule la quantité de chaleur échapper à travers les murs:

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

Total général de paroi TP est de 6 kW.

Étape # 2 - Calcul de TP des fenêtres et des portes

Windows sont situés sur les murs est et ouest, donc quand calculs koєffitsient l = 1,05. Il est connu que la structure de toutes les constructions identiques et R = 0,7.

Les valeurs de la zone, donnée ci-dessus, on obtient:

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

Sachant que pour des portes R = 0,36 et S = 2,2, définir leur TP:

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

En conséquence, à travers les fenêtres à 340 watts de chaleur et à travers la porte - 42 watts.

Étape # 3 - rez-de-Définition TP et plafond

De toute évidence, le plafond et la surface de plancher seront les mêmes, et est calculé comme suit:

S_pol = S_PTL = 6 × 8 = 48

Calculer la résistance thermique totale du plancher en raison de sa structure.

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

Sachant que la température du sol t_nar= + 5 et compte tenu du coefficient l = 1, calculer le sexe Q:

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

, Nous trouvons ronde que les pertes de chaleur au sol montant à environ 3 kW.

Nous définissons la résistance à la chaleur du R plafond_PTL et 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

Il en résulte que le plafond et le plancher prend près de 6 kW.

Étape 4 - Calcul de la ventilation TP

La ventilation de la salle est organisée, calculé comme suit:

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

Sur la base des spécifications, la chaleur spécifique de 3 mètres cubes par heure, i.e. .:

L_n = 3 × 48 = 144.

Pour le calcul de la densité en utilisant la formule:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT).

température ambiante estimée est de 21 degrés.

Les valeurs connues en substituant, nous obtenons:

p_VNT = 353/(273+21) = 1.2

Substitué dans la formule ci-dessus pour les figures:

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

Compte tenu de la TP sur la ventilation, le Q totale du bâtiment est:

Q = + 6000 + 7000 = 3000 16000.

Traduire en kW, la perte de chaleur obtenu général de 16 kW.

Caractéristiques du calcul de NWO

Après avoir trouvé l'indice TP transféré dans le calcul hydraulique (ci-après - GR).

Sur sa base, recevoir des informations sur les indicateurs suivants:

• des tuyaux d'un diamètre optimal, qui sera en mesure de transmettre une quantité prédéterminée de fluide de refroidissement à une chute de pression;
• débit du liquide de refroidissement à un certain emplacement;
• vitesse de déplacement de l'eau;
• La valeur de résistivité.

Avant de démarrer le calcul de simplifier les calculs montrent diagramme spatial d'un système dans lequel tous les éléments sont disposés parallèlement les uns aux autres.

Les principales étapes de calculs de chauffage de l'eau.

Sonnez GH circulation principale

Les méthodes de calcul GR repose sur la prémisse que toutes les branches des colonnes montantes et des changements de température identiques.

L'algorithme de calcul est le suivant:

1. Indiqué sur le schéma, en prenant en compte la perte de chaleur, la chaleur est appliquée à la charge agissant sur les appareils de chauffage, les lève.
2. Sur la base du schéma sélectionné anneau de circulation principal (ci-après - HCC). La particularité de l'anneau qu'il pression de circulation par unité de longueur de la bague prend la valeur la plus petite.
3. HCC est divisé en portions ayant un flux de chaleur constant. Pour indiquer le nombre de chaque partie, la charge thermique, le diamètre et la longueur.

Dans le système vertical d'un seul type de tube est pris comme un fcc l'anneau à travers lequel le tuyau vertical le plus chargé dans une impasse ou passant mouvement de l'eau sur les routes. Plus de détails sur les anneaux reliant circulant dans le système de tuyauterie et le choix de la principale, nous avons parlé l'article suivant. Par ailleurs prêté attention à l'ordre d'effectuer des calculs à l'aide d'un exemple spécifique à des fins d'illustration.

Dans un système horizontal seul type de tuyau fcc doit avoir la pression de circulation la plus petite et la longueur unitaire de l'anneau. Pour les systèmes avec circulation naturelle la situation est similaire.

Lorsque GH tuyau de descente système vertical d'écoulement du type à tuyau unique, les entretoises d'écoulement réglable, présentant dans ses noeuds normalisés de la composition est considérée comme un seul circuit. Pour les lève avec des parties de queue produire une séparation, en considérant la distribution d'eau dans chaque ensemble d'outil de tuyau.

La consommation d'eau dans la section donnée est donnée par:

sol_kont = (3,6 × Q_kont × β₁ × β₂) / ((T_r - t₀) X c)

En ce qui concerne les caractères alphabétiques ont les valeurs suivantes:

• Q_kont - circuit de charge thermique;
• β_1, β₂ - coefficients de table supplémentaires en tenant compte du transfert de chaleur dans la pièce;
• c - la chaleur spécifique de l'eau est égale à 4187;
• t_r - température de l'eau dans la conduite d'alimentation;
• t₀ - la température de l'eau dans la conduite de retour.

Après avoir déterminé le diamètre et la quantité d'eau nécessaire pour connaître sa vitesse, et la valeur de R. résistance spécifique Tous les calculs sont plus facilement réalisés avec l'aide de programmes spéciaux.

anneau de circulation secondaire GR

Après le cycle de maître GR pression déterminée dans le cycle de circulation pulmonaire, qui est formée à travers elle lève venir Considérant que la perte de pression peut varier en fonction pas plus de 15% lorsque le système de décrochage et pas plus de 5%, passant.

S'il est impossible de lier la perte de pression est réglée rondelle gaz, dont le diamètre est calculé en utilisant des techniques de logiciel.

Calcul des panneaux de radiateur

Revenons au plan de la maison, située au-dessus. Par calcul, il a été constaté que, pour maintenir l'équilibre thermique est nécessaire 16 kW d'énergie. Dans cette maison dispose de 6 chambres pour différentes fins - salle de séjour, salle de bains, cuisine, chambre à coucher, couloir, couloir.

Sur la base des dimensions de conception, il est possible de calculer le volume V:

V = 8 x 6 x 2,5 = 120 m³

Ensuite, vous devez trouver la quantité de la production de chaleur par m³. Pour ce faire, Q doit être divisé par le volume trouvé, à savoir:

P = 16000/120 = 133 watts par m³

Ensuite, vous devez déterminer la quantité de production de chaleur nécessaire pour une chambre simple. Dans le diagramme, la zone de chaque pièce est déjà calculée.

Déterminer le montant de:

• salle de bain – 4.19×2.5=10.47;
• salle de séjour – 13.83×2.5=34.58;
• cuisine – 9.43×2.5=23.58;
• chambre à coucher – 10.33×2.5=25.83;
• couloir – 4.10×2.5=10.25;
• couloir – 5.8×2.5=14.5.

Les calculs doivent également tenir compte de la pièce dans laquelle il y a un conduit de chauffage, comme un couloir.

Nous définissons la quantité de chaleur nécessaire pour chaque chambre, en multipliant la quantité de place sur l'indicateur P.

On obtient la puissance requise:

• pour salles de bains - 10,47 x 133 = 1392 W;
• Salle de séjour - 34,58 x 133 = 4599 W;
• cuisine - 23,58 x 133 = 3136 W;
• chambre à coucher - 25,83 x 133 = 3435 W;
• pour le corridor - 10,25 x 133 = 1363 W;
• couloir - 14,5 × 133 = 1889 watts.

Nous procédons au calcul des panneaux de radiateur. Nous utilisons des radiateurs en aluminium, dont la hauteur est de 60 cm, la puissance à 70 est de 150 watts.

On calcule le nombre de panneaux de radiateur:

• salle de bain – 1392/150=10;
• salle de séjour – 4599/150=31;
• cuisine – 3136/150=21;
• chambre à coucher – 3435/150=23;
• couloir – 1889/150=13.

Besoin total: 10 + 21 + 31 + 23 + 13 = 98 panneaux de radiateur.

Notre site a également d'autres articles que nous avons examinés en détail l'ordre de la conception thermique du système de chauffage, étape par étape calcul de la puissance des radiateurs et des tuyaux de chauffage. Et si votre système nécessite la présence d'étages chauds, vous devrez effectuer des calculs supplémentaires.

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Conclusions et vidéos utiles sur le sujet

En vidéo, vous pouvez voir un exemple de calcul de chauffage de l'eau, qui est réalisé un moyen de programme Valtec:

calcul hydraulique est mieux fait avec l'aide de programmes spéciaux, qui garantissent la haute précision des calculs tiennent compte de toutes les nuances du design.

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