Riscaldamento dell'acqua Esempio di calcolo: il calcolo del bilancio termico

L'uso di acqua come refrigerante nel sistema di riscaldamento - una delle opzioni più popolari per garantire la vostra casa calda durante la stagione fredda. E 'solo necessario per progettare correttamente e quindi eseguire l'installazione del sistema. In caso contrario, il riscaldamento sarà inefficace in alto costo del carburante, che sarà d'accordo, non è interessante a prezzi energetici di oggi.

Implementare il proprio calcolo riscaldamento dell'acqua (in seguito - CBO) è impossibile senza l'uso di software specializzato, come usato nelle espressioni complessi calcoli per determinare i valori di cui da un calcolatore convenzionale è impossibile. In questo articolo, analizziamo in dettaglio l'algoritmo esegue calcoli, invia un formula utilizzata considerando la realizzazione di uno specifico esempio di calcoli.

Il materiale completare la tabella con i valori e parametri di riferimento necessari durante la calcolo foto e video a tema, che ha dimostrato un chiaro esempio del calcolo con l'uso di programma.

Calcolo della struttura dell'alloggiamento bilancio termico

Per l'introduzione di un impianto di riscaldamento, in cui il materiale di circolazione sporge acqua precedentemente necessario per rendere esatta calcolo idraulico.

Nello sviluppo, mettere in atto qualsiasi tipo di impianto di riscaldamento è necessario conoscere il bilancio termico (di seguito - TB). Conoscendo la produzione di calore per mantenere la temperatura nella stanza, è possibile scegliere la giusta attrezzatura e di distribuire il carico in modo corretto.

In inverno, la camera ha una certa perdita di calore (in seguito - TP). La massa principale di energia passa attraverso gli elementi costruttivi e le aperture di ventilazione. spese minori hanno rappresentato per l'infiltrazione, il riscaldamento e altri oggetti.

TS dipendono gli strati che compongono l'involucro (di seguito - OK). materiali da costruzione moderna, in particolare riscaldatori, hanno bassa conducibilità termica (Inoltre - CT), quindi attraverso le lascia meno calore. Per le case della stessa zona, ma con una struttura diversa OK, i costi di calore saranno diversi.

Oltre a determinare il TA, è importante calcolare casa TB. L'indicatore prende in considerazione non solo la quantità di energia lasciare la stanza, ma anche il numero di potenza necessaria per mantenere un certo grado di misure in casa.

I risultati più accurati offrono programmi specializzati, progettati per i costruttori. Grazie a loro, possono prendere in considerazione altri fattori che influenzano il TA.

Con elevata precisione può essere calcolato abitazioni TA tramite formule.

le spese di riscaldamento domestico generale sono calcolati secondo l'equazione:

Q = Q_bene + Q_v,

dove Q_bene - la quantità di calore lascia la stanza attraverso OK; Q_v - i costi di ventilazione termica.

Perdite per ventilazione acquisite in caso in cui l'aria che entra nella camera, ha una temperatura più bassa.

I calcoli tengono conto del generalmente OK, inserendo un lato della strada. Questo pareti esterne, pavimenti, tetti, porte e finestre.

Generale TP Q_bene pari alla somma di ogni TP OK, vale a dire:

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

dove:

• Q_st - il valore di parete TP;
• Q_OKN - TP finestra;
• Q_dv - TP porte;
  
• Q_PTL - TP soffitto;
  
• Q_pl - TP pavimento.

Se la struttura del pavimento o soffitto è disuguale tutta l'area, la TP è calcolato per ciascuna sezione separatamente.

Calcolo della perdita di calore attraverso OK

Per il calcolo sono necessari i seguenti dati:

• struttura muraria, i materiali impiegati, i loro spessori, CT;
• la temperatura ambiente è inverni estremamente freddi in cinque giorni;
• zona OK;
• Orientamento OK;
• la temperatura consigliata nella dimora in inverno.

Per calcolare il TA aveva bisogno di trovare la resistenza termica totale R_ca.. Per fare questo, è necessario conoscere la resistenza termica R₁, R₂, R₃,..., R_n ogni strato OK.

coefficiente R_n calcolato con la formula:

Rn = B / k,

Nella formula: B - OK spessore dello strato in mm, k - CT di ciascuno strato.

Totale R può essere determinata mediante l'espressione:

R = ΣR_n

I produttori di porte e finestre di solito indicano il fattore R nel passaporto del prodotto, in modo da contare separatamente non è necessario.

La formula generale per il calcolo del TA attraverso OK come segue:

Q_bene = ΣS × (t_VNT - t_nar) × R × l,

Nell'espressione:

• S - zona OK, m²;
• t_VNT - la temperatura desiderata nella camera;
• t_nar - temperatura dell'aria esterna;
• R - coefficiente di resistenza aerodinamica è calcolato separatamente dalle passaporto o presi prodotti;
• l - coefficiente raffinatezza riflette l'orientamento delle pareti relativi ai punti cardinali.

calcolo TB permette di scegliere l'attrezzatura necessaria potenza che eliminerà la probabilità di mancanza di calore e di esubero. deficit calore è compensata da un aumento del flusso d'aria attraverso la sovrabbondanza ventilazione - installazione di un apparecchio di riscaldamento supplementare.

i costi di ventilazione di calore

La formula generale per calcolare la ventilazione TA è il seguente:

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

Per quanto riguarda le variabili hanno il seguente significato:

• L_n - il costo di aria in ingresso;
• p_VNT - densità dell'aria ad una certa temperatura nella stanza;
• c - calore specifico dell'aria;
• t_VNT - la temperatura in casa;
• t_nar - temperatura dell'aria esterna.

Se la ventilazione è installato in un edificio, il parametro L_n Prestazioni è preso dal dispositivo. Se la ventilazione viene omesso, la misura standard di ventilazione specifica pari a 3 m³ per ora.

Su questa base, L_n calcolato come segue:

L_n = 3 × S_pl,

Nell'espressione S_pl - superficie.

Avanti, dobbiamo calcolare la densità dell'aria p_VNT a temperatura ambiente in un predeterminato t_VNT.

Questo può essere fatto utilizzando la formula:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT),

Calore specifico c = 1.0005.

Se la ventilazione o infiltrazione disorganizzato nelle pareti ci sono crepe o fori, il calcolo del TA attraverso i fori dovrebbe essere affidata a programmi speciali.

In un altro articolo, abbiamo portato la nostra dettagliata un esempio di calcolo del riscaldamento con esempi e formule del palazzo di cemento.

Esempio di calcolo del bilancio termico

Considerare l'altezza casa di 2,5 m, una larghezza di 6 m e 8 m di lunghezza, che si trova nella regione Oxa Sakhalin dove estremamente freddo 5 giorni di riposo Termometro abbassata a -29 gradi.

Di conseguenza, la temperatura del suolo è stata impostata misurazioni - 5. Temperatura raccomandata all'interno della struttura è di 21 gradi.

Le pareti della casa in esame sono costituite da:

• Lo spessore muratura = 0,51 m, CT k = 0,64;
• La lana minerale m = 0.05, k = 0,05;
• Rivestimento B = 0,09 m, k = 0,26.

Nel determinare la k migliore per utilizzare una tabella, visitare il sito del produttore, o trovare informazioni nella scheda tecnica.

Il pavimento è costituito dai seguenti strati:

• OSB pannelli B = 0,1 m, k = 0,13;
• La lana minerale m = 0.05, k = 0,047;
• Il cemento massetto m = 0.05, k = 0,58;
• Styrofoam B = 0,06 m, k = 0,043.

La casa non ha seminterrato e il piano ha la stessa struttura di tutta l'area.

Il soffitto è costituito da strati:

• fogli di cartongesso B = 0,025 m, k = 0,21;
• Il riscaldatore m = 0.05, k = 0,14;
• rivestimenti per tetti B = 0,05 m, k = 0,043.

La casa ha un totale di 6 finestre a due camere e vetro e argon. Il foglio di dati sul prodotto del noto che R = 0,7. Le finestre hanno dimensioni 1.1h1.4 m.

Porte hanno dimensioni 1h2.2 m, figura R = 0,36.

Passo # 1 - Calcolo delle pareti di perdita di calore

Le pareti di tutta l'area costituiti da tre strati. In un primo momento calcolare la loro resistenza termica totale.

Perché usiamo la formula:

R = ΣR_n,

e l'espressione:

R_n = B / k

Visti i dati iniziali, si ottiene:

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

Imparare la R, si può procedere al calcolo delle pareti nord, sud, est e ovest TP.

Calcolare l'area della parete nord:

S_sev.sten = 8 × 2.5 = 20

Poi, sostituendo nella formula Q_bene = ΣS × (t_VNT - t_nar) × R × l e considerando che l = 1,1, si ottiene:

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

La zona della parete sud di S_yuch.st = S_sev.st = 20.

Nella parete non c'è built-in finestra o porta, quindi, dato il coefficiente l = 1, si ottiene la seguente TP:

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

Per le pareti ovest ed est del coefficiente l = 1,05. Pertanto è possibile trovare la superficie totale delle pareti, vale a dire:

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

6 finestre e una porta integrata nel muro. Calcoliamo l'area totale di finestre e porte S:

S_OKN = 1.1 × 1.4 × 6 = 9.24

S_dv = 1 × 2.2 = 2.2

Definiamo pareti S S esclusi porte e finestre:

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

Calcoliamo la cabina di trasformazione totale delle mura orientali e occidentali:

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

Dopo aver ricevuto i risultati, si calcola la quantità di calore che fuoriesce attraverso le pareti:

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

Totale parete TP generale è 6 kW.

Passo # 2 - Calcolo TP di porte e finestre

Finestre si trovano sulle pareti est e ovest, in modo che quando i calcoli koєffitsient l = 1,05. E 'noto che la struttura di tutti i costrutti stessi e R = 0.7.

Utilizzando i valori di zona, di cui sopra, si ottiene:

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

Sapendo che per porte R = 0,36, e S = 2,2, definire la loro TP:

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

Di conseguenza, attraverso le finestre fuori 340 watt di calore, e attraverso la porta - 42 watt.

Passo # 3 - Definizione piano TP e soffitto

Ovviamente, il soffitto e la superficie sarà lo stesso, e viene calcolato come segue:

S_pol = S_PTL = 6 × 8 = 48

Calcolare la resistenza termica totale del pavimento a causa della sua struttura.

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

Sapendo che la temperatura del suolo t_nar= + 5 e considerando il coefficiente l = 1, calcolare Q sesso:

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

Tondo, troviamo che le perdite di calore piano ammontano a circa 3 kW.

Definiamo la resistenza termica del soffitto R_PTL e D:

• 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

Ne consegue che attraverso il soffitto e il pavimento prende quasi 6 kW.

Passo # 4 - Calcolo della ventilazione TP

La ventilazione ambientale è organizzato, calcolato come segue:

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

In base alle specifiche, il calore specifico di 3 metri cubi all'ora, cioè .:

L_n = 3 × 48 = 144.

Per il calcolo della densità utilizzando la formula:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT).

temperatura ambiente stimato è di 21 gradi.

Sostituendo i valori noti, si ottiene:

p_VNT = 353/(273+21) = 1.2

Sostituito nella formula di cui sopra delle figure:

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

Dato il TP sulla ventilazione, il Q totale dell'edificio è:

Q = 7000 + 6000 + 3000 = 16000.

Traducendo in kW, ottenuti generale perdita di calore 16 kW.

Caratteristiche del calcolo del NWO

Dopo aver trovato l'indice TP trasferito al calcolo idraulico (di seguito - GR).

Sulla sua base, ricevere informazioni sui seguenti indicatori:

• tubi di diametro ottimali, che saranno in grado di passare una quantità predeterminata di liquido a una caduta di pressione;
• portata del refrigerante in un determinato luogo;
• tasso di circolazione di acqua;
• valore di resistività.

Prima di iniziare il calcolo per semplificare i calcoli mostrano diagramma spaziale di un sistema in cui tutti gli elementi sono disposti parallelamente tra loro.

Le fasi principali dei calcoli riscaldamento dell'acqua.

Anello principale GH circolante

Metodi di calcolo GR si basa sul presupposto che tutti i rami dei montanti e le variazioni di temperatura identici.

L'algoritmo di calcolo è il seguente:

1. Mostrato sullo schema, tenendo conto della perdita di calore, il calore viene applicato al carico agente sulle riscaldatori, alzate.
2. Basato sullo schema selezionato anello principale circolante (di seguito - HCC). La peculiarità del ring che circola pressione per unità di lunghezza dell'anello assume il valore più piccolo.
3. HCC è diviso in porzioni aventi un flusso di calore costante. Per indicare il numero di ciascuna porzione, carico termico, diametro e lunghezza.

Nel sistema verticale di un singolo tipo di tubo è preso come FCC l'anello attraverso cui il tubo verticale più caricato in un vicolo cieco o passante movimento dell'acqua sulle autostrade. Maggiori informazioni su che collega gli anelli che circola nel sistema di condotta e la scelta di principale, abbiamo parlato il seguente articolo. Separatamente prestato attenzione al fine di eseguire calcoli utilizzando un esempio specifico per scopi illustrativi.

In un sistema orizzontale FCC tipo monotubo deve avere la minima pressione circolazione e unità di lunghezza dell'anello. Per sistemi con circolazione naturale la situazione è simile.

Quando GH downcomer sistema a flusso tipo monotubo verticale, i puntoni flusso regolabile, avendo in suoi nodi composizione standardizzato è considerata come un unico circuito. Per riser con porzioni finali produrre separazione, considerando la distribuzione di acqua in ciascun gruppo utensile tubo.

consumo di acqua nella sezione proposta è data da:

sol_KONT = (3.6 × Q_KONT × β₁ × β₂) / ((T_r - t₀) × c)

In termini caratteri alfabetici hanno i seguenti valori:

• Q_KONT - circuito di carico termico;
• β_1, β₂ - coefficienti tavolo addizionali, tenendo in considerazione il trasferimento di calore nella camera;
• c - il calore specifico dell'acqua è pari a 4.187;
• t_r - temperatura dell'acqua nella linea di alimentazione;
• t₀ - la temperatura dell'acqua nella linea di ritorno.

Dopo aver determinato il diametro e la quantità di acqua necessaria per conoscerne la velocità, e il valore di resistenza specifico R. Tutti i calcoli sono più convenientemente effettuate con l'ausilio di programmi speciali.

GR anello circolazione secondaria

Dopo che l'anello maestro GR determinata pressione nell'anello circolazione polmonare, che è formata attraverso di essa provenienti riser Considerando che la perdita di pressione può differire di non più del 15% quando il regime di stallo e non più del 5%, con passando.

Se non è possibile collegare la perdita di pressione è impostato rondella della valvola a farfalla, il cui diametro è calcolato utilizzando tecniche software.

Calcolo dei pannelli radianti

Torniamo al piano della casa, che si trova sopra. Mediante calcolo si è constatato che, per mantenere il bilancio termico è richiesto 16 kW di energia. In questa casa ha 6 camere per scopi diversi - soggiorno, bagno, cucina, camera, disimpegno, corridoio.

Sulla base delle dimensioni di progettazione, è possibile calcolare il volume V:

V = 8 × 6 × 2,5 = 120 m³

Dopodiché è necessario trovare la quantità di potenza termica per m³. Per fare questo, Q dovrebbe essere diviso per il volume trovato, vale a dire:

P = 16000/120 = 133 watt per m³

Successivamente, è necessario determinare potenza termica di quanto richiesto per una camera singola. Nel diagramma, l'area di ciascuna camera è già calcolato.

Determinare la quantità di:

• bagno – 4.19×2.5=10.47;
• soggiorno – 13.83×2.5=34.58;
• cucina – 9.43×2.5=23.58;
• camera da letto – 10.33×2.5=25.83;
• corridoio – 4.10×2.5=10.25;
• corridoio – 5.8×2.5=14.5.

I calcoli devono anche considerare la stanza in cui v'è un condotto di riscaldamento, come un corridoio.

Definiamo la quantità di calore necessaria per ogni camera, moltiplicando la quantità di spazio sull'indicatore P.

Otteniamo la potenza richiesta:

• per bagni - 10,47 × 133 = 1392 W;
• living camera - 34.58 × 133 = 4599 W;
• cucina - 23.58 × 133 = 3136 W;
• camera da letto - 25.83 × 133 = 3435 W;
• per il corridoio - 10.25 × 133 = 1363 W;
• corridoio - 14,5 × 133 = 1889 watt.

Si procede al calcolo dei pannelli radianti. Usiamo radiatori in alluminio, la cui altezza è di 60 cm, il potere a 70 è di 150 watt.

Si calcola il numero di pannelli radianti:

• bagno – 1392/150=10;
• soggiorno – 4599/150=31;
• cucina – 3136/150=21;
• camera da letto – 3435/150=23;
• corridoio – 1889/150=13.

necessità totale: 10 pannelli 31 + 21 + 23 + 13 + 98 = radiatore.

Il nostro sito ha anche altri articoli che abbiamo esaminato in dettaglio l'ordine del design termico dell'impianto di riscaldamento, passo dopo passo il calcolo della potenza di radiatori e tubi di riscaldamento. E se il sistema richiede la presenza di pavimenti caldi, è necessario eseguire ulteriori calcoli.

Più in dettaglio tutte queste questioni trattate nel nostro prossimo articolo:

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• Calcolo dei tubi di riscaldamento a pavimento: tipi di tecniche di posa dei tubi e il calcolo step-flow +

Conclusioni e video utili sul tema

Nel video potete vedere un esempio di calcolo del riscaldamento dell'acqua, che viene effettuata programma Valtec significa:

calcolo idraulico è meglio farlo con l'aiuto di programmi speciali, che garantiscono l'elevata accuratezza dei calcoli tenere conto di tutte le sfumature del design.

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