Waterverwarming Rekenvoorbeeld berekenen van de warmtebalans

Het gebruik van water als koelmiddel in het verwarmingssysteem - een van de meest populaire opties om uw huis warm te verzekeren tijdens het koude seizoen. Het is alleen nodig om goed te ontwerpen en vervolgens de installatie van het systeem. Anders zal de verwarming niet effectief in de hoge kosten van brandstof, die zal het erover eens zijn, het is niet interessant bij de huidige energieprijzen.

Implementeren van hun eigen water verwarming berekening (hierna te noemen - CBO) is onmogelijk zonder het gebruik van gespecialiseerde software, zoals gebruikt in de berekeningen complexere uitdrukkingen waarvan de waarden bepaald door een conventionele calculator het is onmogelijk. In dit artikel analyseren we in detail het algoritme uitvoeren van berekeningen, geef een formule die gezien de uitvoering van een specifiek voorbeeld van berekeningen.

Het materiaal dient de tabel met de waarden en referentie parameters die nodig zijn tijdens de berekenen thema-foto's en video's, die een duidelijk voorbeeld van de berekening aangetoond door het gebruik van programma.

Berekening van de warmtebalans behuizingsconstructie

Voor de introductie van een verwarmingsinstallatie, waarbij het circulerende materiaal uitsteekt water vroeger nodig om precies te hydraulische berekeningen.

Bij de ontwikkeling, de uitvoering van alle type verwarmingsinstallatie je nodig hebt om de thermische balans kennen (hierna te noemen - TB). Het kennen van de warmteafgifte aan de temperatuur in de kamer te houden, kunt u kiezen voor de juiste apparatuur en om de lading goed te verdelen.

In de winter, de kamer heeft een bepaalde warmteverlies (hierna te noemen - TP). De hoofdmassa energie doorloopt de bouwelementen en ventilatieopeningen. Kleine uitgaven goed voor infiltratie, verwarming en andere items.

TS afhangen van de lagen waaruit de bouwschil (hierna - OK). De moderne bouwmaterialen, in het bijzonder kachels, hebben een lage warmtegeleidingsvermogen (Verdere - CT), dus via hen minder warmte verlaat. Voor de huizen van hetzelfde gebied, maar met een andere structuur OK, warmte kosten zal anders zijn.

Naast het bepalen van de TA, is het belangrijk om TB huis te berekenen. De indicator houdt niet alleen rekening met de hoeveelheid energie die het verlaten van de kamer, maar ook het aantal noodzakelijke macht om een ​​zekere mate van maatregelen in de woning te behouden.

De meest nauwkeurige resultaten bieden gespecialiseerde programma's voor bouwers. Dankzij hen, kan rekening houden met meer factoren die de TA.

Met grote nauwkeurigheid kan worden berekend TA behuizing via formules.

Algemeen home verwarming kosten worden berekend volgens de vergelijking:

Q = Q_OK + Q_v,

waarin Q_OK - de hoeveelheid warmte verlaat de kamer via OK; Q_v - thermische ventilatiekosten.

Verliezen door ventilatie meegenomen in het geval dat de lucht die de kamer een lagere temperatuur.

Het is rekening gehouden met de algemeen OK, invoeren ene kant van de straat. Dit buitenmuren, vloer, dak, deuren en ramen.

Algemene TP Q_OK gelijk aan de som van elke TP OK, dat wil zeggen:

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

waarbij:

• Q_st - de waarde van TP wand;
• Q_OKN - TP venster;
• Q_dv - TP deuren;
  
• Q_PTL - TP plafond;
  
• Q_pl - TP vloer.

Indien de vloer of plafondconstructie ongelijk is door het gebied, wordt het TP berekend voor elke sectie apart.

Berekening van het warmteverlies door OK

Voor de berekening u de volgende gegevens nodig:

• Wandconstructie de gebruikte materialen, hun dikte, CT;
• de omgevingstemperatuur extreem koude winters in vijf dagen;
• OK gebied;
• Oriëntatie OK;
• aanbevolen temperatuur in de woning in de winter.

De TA berekening nodig zijn totale warmteweerstand R voorbeeld_ca.. Om dit te doen, moet u de thermische weerstand R weten₁, R₂, R₃,..., R_n elke laag OK.

coëfficiënt R_n berekend volgens de formule:

Rn = B / k,

In de formule: B - OK dikte in mm, k - CT van elke laag.

Totale O kan worden bepaald door de uitdrukking:

R = ΣR_n

De fabrikanten van deuren en ramen geven meestal de R-factor in het paspoort van het product, dus reken het afzonderlijk niet nodig is.

De algemene formule voor de TA tot OK als volgt:

Q_OK ΣS = x (t_VNT - t_nar) X R x l,

In de uitdrukking:

• S - OK oppervlakte, m²;
• t_VNT - de gewenste temperatuur in de kamer;
• t_nar - buitenluchttemperatuur;
• R - weerstandscoëfficiënt afzonderlijk berekend uit het paspoort genomen producten;
• l - verfijning coëfficiënt voor de oriëntatie van de wanden ten opzichte van de windrichtingen.

TB berekening maakt het mogelijk om de apparatuur die nodig is macht die de kans op een tekort of overschot warmte zal elimineren kiezen. warmte tekort wordt gecompenseerd door een toename van de luchtstroom door de ventilatie overvloed - de installatie van een extra verwarming.

Heat ventilatiekosten

De algemene formule voor de TA ventilatie als volgt:

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

In termen van de variabelen de volgende betekenis hebben:

• L_n - de kosten van de binnenkomende lucht;
• p_VNT - luchtdichtheid bij een bepaalde temperatuur in de kamer;
• c - soortelijke warmte van de lucht;
• t_VNT - de temperatuur in het huis;
• t_nar - externe luchttemperatuur.

Indien ventilatie wordt geïnstalleerd in een gebouw, de parameter L_n De prestaties zijn ontleend aan het apparaat. Indien de ventilatie wordt weggelaten, de standaard maat van specifieke ventilatie gelijk aan 3 m³ per uur.

Op deze basis, L_n als volgt berekend:

L_n = 3 x S_pl,

In de uitdrukking S_pl - vloeroppervlak.

Vervolgens moeten we de luchtdichtheid p berekenen_VNT bij kamertemperatuur in een vooraf bepaalde t_VNT.

Dit kan gebeuren met de formule:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT),

Soortelijke warmte c = 1,0005.

Indien ventilatie of ongeorganiseerde infiltratie in de muren zijn er scheuren of gaten, moet bij de berekening van de TA door de gaten worden toevertrouwd aan speciale programma's.

In een ander artikel, brachten we onze gedetailleerde een voorbeeld van de berekening van verwarmen met concrete voorbeelden en formules van het gebouw.

Rekenvoorbeeld van de warmtebalans

Beschouw het huis van 2,5 m, een breedte van 6 m en 8 m lang, in Oxa Sakhalin gebied waar extreem koude 5 dagen rust thermometer thermometer verlaagd tot -29 graden.

Als resultaat werd de bodemtemperatuur set metingen - 5. Aanbevolen temperatuur binnen de structuur 21 graden.

De wanden van het huis in kwestie omvatten:

• Het metselwerk dikte = 0,51 m, CT k = 0,64;
• De minerale wol m = 0,05, k = 0,05;
• bekleding B = 0,09 m, k = 0,26.

Bij het bepalen van de k best een tafel te gebruiken, bekijk de website van de fabrikant, of informatie vinden in de technische fiche.

De vloerbedekking bestaat uit de volgende lagen:

• OSB-platen B = 0,1 m, k = 0,13;
• De minerale wol m = 0,05, k = 0,047;
• Het cement dekvloer m = 0,05, k = 0,58;
• Piepschuim B = 0,06 m, k = 0,043.

Het huis heeft geen kelder en de vloer heeft dezelfde structuur in het hele gebied.

Het plafond is opgebouwd uit lagen:

• Gipsplaten B = 0,025 m, k = 0,21;
• De kachel m = 0,05, k = 0,14;
• Dakbedekkingen B = 0,05 m, k = 0,043.

Het huis heeft een totaal van 6 tweekamer vensters en glas en argon. Het blad voor producten bekend, dat R = 0,7. De vensters hebben afmetingen 1.1h1.4 m.

Deuren hebben afmetingen 1h2.2 m, getal R = 0,36.

Stap # 1 - Berekening van het warmteverlies muren

De muren in het gebied bestaan ​​uit drie lagen. Eerst berekent de totale warmteweerstand.

Waarom gebruiken we de formule:

R = ΣR_n,

en de uitdrukking:

R_n = B / k

Gezien de eerste gegevens, krijgen we:

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

Het leren van de R, kunt u overgaan tot de berekening van TP het noorden, zuiden, oosten en westen muren.

Bereken de oppervlakte van de noordelijke muur:

S_sev.sten = 8 × 2.5 = 20

Vervolgens substitueren in formule Q_OK ΣS = x (t_VNT - t_nar) X R x l en aangezien l = 1,1, krijgen we:

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

Het gebied van de zuidelijke muur van S_yuch.st = S_sev.st = 20.

In de wand er geen ingebouwde raam of deur, dus, gezien de coëfficiënt l = 1, krijgen we de volgende TP:

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

Ten westen en oostenmuren van de coëfficiënt L = 1,05. Daarom is het mogelijk om de totale oppervlakte van de muren te vinden, dat wil zeggen:

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

6 ramen en een deur ingebouwd in de wand. We berekenen de totale oppervlakte van ramen en deuren S:

S_OKN = 1.1 × 1.4 × 6 = 9.24

S_dv = 1 × 2.2 = 2.2

We definiëren S S muren met uitzondering van ramen en deuren:

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

We berekenen de totale transformatorstation de oostelijke en westelijke muren:

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

Na ontvangst van de resultaten berekenen we de hoeveelheid warmte verloren gaat door de wanden:

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

Totaal algemene TP wand is 6 kW.

Stap # 2 - TP berekening van ramen en deuren

Windows bevinden zich op het oosten en westen muren, dus als koєffitsient berekeningen l = 1,05. Het is bekend dat de structuur van alle constructen hetzelfde en R = 0,7.

Met behulp van de waarden van het gebied, hierboven gegeven, krijgen we:

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

Wetende dat voor deuren R = 0,36, en s = 2,2, definiëren hun TP:

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

Dientengevolge, door de vensters uit 340 watt warmte en door de deur - 42 Watt.

Stap # 3 - Definitie TP vloer en plafond

Uiteraard zal het plafond en de vloer hetzelfde zijn, en wordt als volgt berekend:

S_pol = S_PTL = 6 × 8 = 48

Bereken de totale thermische weerstand van de vloer vanwege zijn structuur.

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

Wetende dat de bodemtemperatuur t_nar= + 5 en gezien de coëfficiënt l = 1, Q geslacht berekenen:

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

Rond, vinden we dat de vloer warmte verliezen bedragen ongeveer 3 kW.

We definiëren de hittebestendigheid van het plafond R_PTL en 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

Hieruit volgt dat door het plafond en de vloer duurt bijna 6 kW.

Stap # 4 - Berekening van de ventilatie TP

De ventilatie kamer is georganiseerd, als volgt berekend:

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

Op basis van de specificaties van de soortelijke warmte van 3 kubieke meter per uur, d.w.z .:

L_n = 3 × 48 = 144.

Voor het berekenen van de dichtheid met de formule:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT).

Volgende condities: temperatuur 21 graden.

Het vervangen van de bekende waarden, krijgen we:

p_VNT = 353/(273+21) = 1.2

Gesubstitueerd in de bovenstaande formule van de figuren:

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

Gezien de TP op ventilatie, de totale Q van het gebouw is:

Q = 7000 + 6000 + 3000 = 16000.

Vertalen in kW, verkregen algemeen warmteverlies van 16 kW.

Kenmerken van de berekening van NWO

Na het vinden van de index TP naar de hydraulische berekening (hierna: - GR).

Op basis hiervan, krijgen informatie over de volgende indicatoren:

• optimale diameterpijpen, die in staat zijn een vooraf bepaalde hoeveelheid koelvloeistof gaat bij een drukval wordt;
• koelmiddelstroom op een bepaalde locatie;
• bewegingssnelheid van water;
• waarde van weerstand.

Voordat de berekening te vereenvoudigen berekeningen tonen ruimtelijke schema van een systeem waarin alle elementen parallel ten opzichte van elkaar.

De belangrijkste fasen van water verwarmingsberekeningen.

Ringleiding circulerend GH

Berekeningsmethoden GR is gebaseerd op de veronderstelling dat alle takken van de stijgbuizen en identieke temperatuurveranderingen.

De berekening algoritme is als volgt:

1. Getoond op de regeling, rekening houdend met het warmteverlies, warmte wordt toegevoerd aan de belasting die op de kachels, risers.
2. Aan de structuur gekozen voornaamste circulerende ring (hierna: - HCC). De bijzonderheid van de ring dat circulerende druk per eenheid lengte van de ring zal de kleinste waarde.
3. HCC is verdeeld in delen met constante warmtestroom. Het aantal van elk deel, thermische belasting, diameter en lengte geven.

In het verticale systeem met een buistype wordt opgevat als een fcc de ring waardoorheen de meest belaste standpijp aan een doodlopende of doorgeven waterbeweging op snelwegen. Meer details over het koppelen van ringen circuleren in leidingsysteem en de keuze van de belangrijkste, we praatten het volgende artikel. Afzonderlijk aandacht besteed aan de volgorde van het uitvoeren van berekeningen met een specifiek voorbeeld ter illustratie.

In een horizontaal systeem fcc Type enkele pijp moet de kleinste omloopdruk eenheid lengte van de ring. Voor systemen met natuurlijke circulatie is de situatie vergelijkbaar.

Wanneer GH valpijp verticale éénpijpsuitvoering stroming systeem, de stroom verstelbare stutten, met in zijn samenstelling gestandaardiseerd knooppunten als een enkel circuit. Voor vogels met achterflanken produceren scheiding gezien distributie van water in elke pijp gereedschapsamenstel.

Waterverbruik in de gegeven sectie wordt gegeven door:

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

In termen letters hebben de volgende waarden:

• Q_kont - thermische belasting circuit;
• β_1, β₂ - extra tafel coëfficiënten rekening houdend met de warmte-overdracht in de kamer;
• c - de soortelijke warmte van water is gelijk aan 4187;
• t_r - temperatuur van het water in de toevoerleiding;
• t₀ - de watertemperatuur in de retourleiding.

Na het bepalen van de diameter en de hoeveelheid water die nodig is om de snelheid kent en de waarde van de specifieke weerstand R. Alle berekeningen worden het gemakkelijkst uitgevoerd met behulp van speciale programma's worden uitgevoerd.

GR secondaire stromingen ring

Nadat de master ring GR bepaalde druk in de pulmonale circulatie ring, die wordt gevormd doorheen komen stijgbuizen Overwegende dat het drukverlies kan verschillen met niet meer dan 15% bij de stal regeling en niet meer dan 5%, met passeren.

Als het onmogelijk is om het koppelen drukverlies ingesteld gashendel ring is waarvan de diameter berekend met softwaretechnieken.

Berekening van de radiator panelen

Laten we teruggaan naar het plan van het huis, gelegen boven. Door berekening bleek dat om het evenwicht warmte te behouden is niet vereist 16 kW aan energie. In dit huis heeft 6 kamers voor verschillende doeleinden - woonkamer, badkamer, keuken, slaapkamer, hal, gang.

Gebaseerd op het ontwerp afmetingen, kan het volume V te berekenen:

V = 8 x 6 x 2.5 = 120 m³

Vervolgens moet je de hoeveelheid warmte output per m vinden³. Hiertoe dient Q worden gedeeld door het totaal, dat wil zeggen:

P = 16000/120 = 133 watt per m³

Vervolgens moet u hoeveel warmte-uitgang vereist voor een eenpersoonskamer te bepalen. In het diagram is de oppervlakte van elke kamer al berekend.

Bepaal het bedrag van:

• badkamer – 4.19×2.5=10.47;
• woonkamer – 13.83×2.5=34.58;
• keuken – 9.43×2.5=23.58;
• slaapkamer – 10.33×2.5=25.83;
• gang – 4.10×2.5=10.25;
• gang – 5.8×2.5=14.5.

De berekeningen moeten ook de ruimte waarin zich een verwarmingsbuis, zoals een gang beschouwen.

We definiëren de benodigde hoeveelheid warmte voor elke kamer door op de indicator P. de hoeveelheid ruimte te vermenigvuldigen

We krijgen het vereiste vermogen:

• voor de badkamer - 10,47 x 133 = 1392 W;
• woonkamer - 34,58 x 133 = 4599 W;
• keuken - 23,58 x 133 = 3136 W;
• slaapkamer - 25,83 x 133 = 3435 W;
• voor de gang - 10,25 x 133 = 1363 W;
• gang - 14,5 x 133 = 1889 watt.

We gaan naar de berekening van de radiator panelen. We maken gebruik van aluminium radiatoren, waarvan de hoogte is 60 cm, vermogen bij 70 is 150 watt.

We berekenen de vereiste aantal radiator panelen:

• badkamer – 1392/150=10;
• woonkamer – 4599/150=31;
• keuken – 3136/150=21;
• slaapkamer – 3435/150=23;
• gang – 1889/150=13.

Totale behoefte: 10 + 31 + 21 + 23 + 13 = 98 radiator panelen.

Onze site heeft ook andere artikelen die we de volgorde van het thermische ontwerp van het verwarmingssysteem, stap in detail besproken stap berekenen van de kracht van radiatoren en verwarmingsleidingen. En als uw systeem de aanwezigheid van warme vloeren vereist, zal u extra berekeningen uit te voeren.

Meer detail al deze kwesties behandeld in ons volgende artikel:

• Thermische verwarmingssysteem berekening: hoe een berekening op de belasting van het systeem correct te maken
• Berekening van de radiatoren: hoe de benodigde hoeveelheid van de batterij te berekenen en
• Berekening van de pijp volume: beginselen en regels voor de berekening van de productie betalingen in liters en kubieke meters
• Hoe maak je een berekening van de vloerverwarming te maken op het voorbeeld van een watersysteem
• Berekening van buizen voor vloerverwarming: buistypen legtechnieken en stap-flowberekening +

Conclusies en nuttige video's op het onderwerp

In de video zie je een voorbeeld van de berekening van het verwarmen van water, dat wordt gedragen Valtec programma betekent zien:

Hydraulische berekening is best gedaan met behulp van speciale programma's, die de hoge nauwkeurigheid van de berekeningen te garanderen rekening te houden met alle nuances van het ontwerp.

Heeft u gespecialiseerd in het uitvoeren van de berekening van de verwarmingsinstallatie met behulp van water als koelmiddel en wilt u ons artikel bruikbare formules, bedrijfsgeheimen te vullen om te delen?

Of misschien wil je richten op nieuwe berekeningen of te wijzen op de onjuistheid in onze berekeningen? Schrijf uw opmerkingen en aanbevelingen uit hoofde van artikel doos.