Termisk varmesystem beregning: prinsippet om lasten beregning

Design og konstruksjon av termisk varmesystemet - et obligatorisk trinn i regenereringen av varmesystem. Hovedoppgaven til databehandlingsaktiviteter - å definere de optimale parameterne for kjelen og radiatorsystemet.

Enig, ved første øyekast kan det synes som om gjennomføring av beregningen av oppvarming bare av maskinisten. Men ikke alt som er vanskelig. Å vite sekvens av handlinger, får du til å utføre de nødvendige beregninger.

Papiret viser i detalj fremgangsmåten for beregning og gir alle de nødvendige formler. For en bedre forståelse, har vi utarbeidet et eksempel på termiske beregninger for et privat hjem.

I denne artikkelen:

Termisk oppvarming beregning: total orden
Normer temperaturmoduser lokaler
Beregning av varmetap i huset
Bestemme kjeleffekten
Funksjoner utvalg av radiatorer
Hydraulisk beregning av vanntilførselen
EKSEMPEL termiske beregning
Konklusjoner og nyttige videoer på emnet

Termisk oppvarming beregning: total orden

Klassisk termiske beregning av varmesystemet er en konsolidert teknisk dokument som inneholder de nødvendige standard økende beregningsmetodene.

instagram viewer

Men før studere disse Beregning av nøkkelparametrene for å bestemme selve konseptet av varmesystemet.

bildegalleri

bilde fra

Formålet med beregningene for oppvarming

Beregninger og kompetent design av uavhengige varmekretser er nødvendig for valg av utstyr som kan varme opp huset av et bestemt område

Beregningene er gjort med en guide på de kaldeste månedene av året, det vil si, for perioden med maksimal systembelastning

Regnskapsføring av varmetap gjennom åpninger

Beregningene tar hensyn til tap som oppstår gjennom vindus- og døråpninger, samt over gaten forbundet med ventilasjonssystemet

Sørg for å ta hensyn til termisk ytelse av bygningskonstruksjoner, en av de oppgavene som varmelagring er

Varmeforbruk for oppvarming av den innkommende luften

Uavhengig varmesystem private hjem må takle varmen luften kommer gjennom ventilene under ventilasjon og gjennom åpne dører

Kjelen av en uavhengig varmesystem må tåle gjennomføring av varmetapet. Dens kapasitet bør tillate å opprettholde temperaturen i den bygning + 20 ° C

Etter å ha bestemt den optimale kapasitet av kjelen er valgt i henhold til de mest hensiktsmessige maskineffektivitet og driftskostnader

For systemer med tvungen bevegelse av kjølemiddelet hydrauliske beregninger utført for å velge en optimal pumpe og rørdiameter

Formålet med beregningene for oppvarming

Spesifisitet utføre beregninger varme

Regnskapsføring av varmetap gjennom åpninger

Regnskap for termisk isolasjon

Varmeforbruk for oppvarming av den innkommende luften

Regler for valg av kjelen oppvarming

produktivitet av utstyret

Oppvarmingskretsen presses typen

Varmesystemet er kjennetegnet ved ufrivillig forsert mating og fjerning av varme i rommet.

Hovedoppgavene for beregning og konstruksjon av varmesystemet:

mest pålitelig måte bestemme varmetap;
bestemme mengden og betingelsene for bruk av kjølemidlet;
til nøyaktig å velge elementene genererer rekylbevegelse og varme.

Under byggingen varmesystem må du først lage en samling av ulike data om rommet / bygningen der varmesystemet vil bli brukt. Etter å gjøre beregningen av termiske parametere i systemet, analysere resultatene av aritmetiske operasjoner.

podobirayut komponenter i varmesystemet med påfølgende kjøp på basis av de oppnådde data, installasjon og igangkjøring.

Oppvarming - et flerkomponentsystem for å sikre den godkjente temperaturen i rommet / bygningen. Det er en egen del av komplekset kommunikasjon av moderne boliger anlegg

Det er bemerkelsesverdig at denne metoden tillater beregning av varme som er tilstrekkelig til å nøyaktig beregne et stort antall variabler, som spesifikt beskriver fremtidig varmesystem.

Som et resultat, vil termisk beregningen være tilgjengelig følgende informasjon:

antall varmetap, strøm kjele;
Antallet og typen av kjøleribbe for hvert rom separat;
hydrauliske karakteristikker til rørledningen;
volum, strømningshastighet Varmepumpe makt.

Termisk beregning - det er ikke en teoretisk disposisjon, men ganske nøyaktige og gyldige resultater, som er anbefalt for å brukes i praksis i valg av oppvarming systemkomponenter.

Normer temperaturmoduser lokaler

Før du utfører noen beregninger av systeminnstillingene, må du i det minste vite rekkefølgen på de forventede resultatene, samt holde i tilgjengelige standardiserte karakteristika for enkelte tabellverdiene som skal substitueres i formelen eller orientate til dem.

Utfører beregning parameteren med disse konstantene kan være sikker på at påliteligheten av det ønskede dynamiske eller permanent system parameter.

For rom for ulike bruksområder, det er referanse standarder for temperaturforhold av boliger og yrkesbygg lokaler. Disse reglene er nedfelt i de såkalte GOSTs

For oppvarming av et slikt global parameter er temperaturen i rommet, som skal være konstant uavhengig av årstid og omgivelsesbetingelser.

Ifølge forskrift av sanitære normer og regler er det forskjeller i temperatur i forhold til sommeren og vinteren periode av året. For romtemperatur regime i sommerluftkondisjoneringssystemet oppfyller prinsippet med sin beregning er angitt i detalj i denne artikkelen.

Men lufttemperaturen rommet om vinteren er utstyrt med oppvarming. Så vi er interessant spekter av temperaturer og deres toleranseavvik for vintersesongen.

De fleste forskrifter fastsette følgende temperaturområder som tillater en person å være komfortabel i rommet.

For bolig lokaler kontor type Areal 100 m²:

22-24 ° C - optimal temperatur;
1 ° C - Tillatt variasjon.

Bedring for kontor-type areal på 100 m² temperaturen er 21-23 ° C, For yrkesbygg som industrielle temperaturområder varierer avhengig av destinasjon lokaler og etablerte sikkerhetsstandarder.

Behagelig romtemperatur for hver person "sine egne". Noen som liker å var veldig varmt i rommet, noen komfortabel når det er kjølig i rommet - det er alle ganske enkelt

Med hensyn til bolig lokaler: leiligheter, private hus, herskapshus, osv... det er visse områder av temperatur som kan justeres avhengig av ønskene til beboerne.

Og ennå har vi for det spesifikke lokaler leiligheter og hus:

20-22 ° C - boliger, har både barnerommet, en toleranse på ± 2 ° C -
19-21 ° C - kjøkken, WC, toleranse ± 2 ° C;
24-26 ° C - bad, dusj, svømmebasseng, toleranse ± 1 ° C;
16-18 ° C - korridorer, korridorer, trapper, lagring, toleranse på + 3 ° C

Det er viktig å merke seg at det er flere viktige parametere som påvirker temperaturen i rommet og som trenger å bli ledet i beregningen Varmesystem: fuktighet (40-60%), konsentrasjonen av oksygen og karbondioksyd i luften (250: 1), hastigheten av luftbevegelse (0,13 til 0,25 m / s) og m. p.

Beregning av varmetap i huset

Ifølge termodynamikkens andre lov (skole fysikk) er det ingen spontan overføring av energi fra en mindre oppvarmet til en mer opphetet mini eller makroobjektiv. Et spesielt tilfelle av dette lov er "ønske" for å skape en termisk likevekt mellom de to termodynamiske systemer.

For eksempel, det første system - miljø med en temperatur på -20 ° C, den andre system - en bygning med en indre temperatur på + 20 ° C. Dette villedende henhold til loven, vil de to systemer har en tendens til å stabilisere seg gjennom kraftbørs. Dette vil skje via varmetapene fra den andre kjølesystemet og den første.

Vi kan si at omgivelsestemperaturen er avhengig av breddegrad der private hjem. En forskjell i temperatur påvirker mengden av varmetapet fra bygningen (+)

Under varmen tap betydde en ufrivillig frigjøring av varme (energi) fra et objekt (hus, leilighet). For en vanlig leilighet, er denne prosessen ikke så "synlig" i sammenligning med private hjem fordi leiligheten ligger inne i bygningen og "tilknytning" til andre leiligheter.

I et privat hus gjennom utvendige vegger, gulv, tak, vinduer og dører i varierende grad "ut" varme.

Å vite den varmemengde for de mest ugunstige værforhold og egenskapene til disse betingelser er det mulig å nøyaktig beregne varmeeffekt.

Således blir mengden av varmetapet fra en bygning ved hjelp av følgende formel:

Q = Q_etasje+ Q_veggen+ Q_vindu+ Q_taket+ Q_dør+... + Q_jeghvor

Qi - mengden av varmetapet fra ensartet utseende av bygningsskallet.

Hver komponent av formel beregnes som:

Q = S * AT / Rhvor

Q - varmelekkasje, V;
S - arealet av den spesielle type av konstruksjon, q. m;
AT - omgivelsestemperaturforskjell og innemiljø, ° C;
R - termisk motstand av en spesiell konstruksjonstype, m²* ° C / watt.

Selve verdien av den termiske motstand for de faktisk eksisterende materialer anbefalt å ta fra bære tabeller.

Videre kan den termiske motstand oppnås ved hjelp av følgende forhold:

R = d / khvor

R - varmemotstand (m²* K) / W;
k - termisk ledning koeffisienten for materialet (W / m²* K);
d - materialtykkelse, m.

I eldre hus med fuktig takkonstruksjon varmelekkasje finner sted gjennom den øvre del av bygningen, nemlig taket og loft. Gjennomføring av tiltak til tak isolasjon eller isolering av mansardtak løse dette problemet.

Hvis varme loftet og taket, kan det totale varmetapet fra huset bli betydelig redusert

I huset er det flere typer varmetap gjennom sprekker i strukturer, ventilasjon, kjøkkenhette, åpne dører og vinduer. Men ta hensyn til deres volum gir ikke mening, fordi de er ikke mer enn 5% av det totale antall større varmetap.

Bestemme kjeleffekten

Til støtte for temperaturforskjellen mellom omgivelsene og temperaturen inne i huset krever en autonom oppvarmingssystem som opprettholder den ønskede temperatur i hvert rom av en privat hus.

Grunnlaget for varmesystemet er de forskjellige typer kjeler: Væsker eller fast brensel, elektrisk eller gass.

Kjelen - en sentral oppvarmingsenhet som genererer varme. Den viktigste egenskap er dens kapasitet kjele, nemlig omdanningshastigheten for varmemengde pr tidsenhet.

Beregningen av den termiske belastning på varme oppnå den ønskede nominelle effekten av kjelen.

For normal-roms leilighet kjele utgang er beregnet gjennom området og effekttetthet:

P_kjele= (S_rom* P_spesifikke)/10hvor

S_rom- Totalt areal av oppvarmet plass;
P_udellnaya- strømtetthet med hensyn til klimatiske forhold.

Men denne formelen ikke tar hensyn til varmetapet, som er nok i et privat hjem.

Det er et annet forhold, som tar hensyn til denne parameteren:

P_kjele= (Q_tap* S) / 100hvor

P_kjele- kjele utgang;
Q_tap- varmetap;
S - oppvarmet areal.

Den estimerte kraften i kjelen må økes. Aksjen er nødvendig hvis du planlegger å bruke kjelen for å varme vann til bad og kjøkken.

De fleste private hus Oppvarming er anbefalt for å være sikker på å benytte en ekspansjonstank i hvilken tilførselen av kjølevæsken som skal lagres. Hver privat hus i behov av varmt vannforsyning

For å tilveiebringe strømforsyning av kjelen i den siste formel er det nødvendig å legge til en sikkerhetsfaktor K:

P_kjele= (Q_tap* S * K) / 100hvor

K - vil være lik 1,25, som er, vil den beregnede kjelekapasiteten økes med 25%.

Således er strømmen av kjelen gir mulighet til å bibeholde lufttemperaturen i de regulatoriske bygningen rom, og har en første og ytterligere volum av varmt vann i bygningen.

Funksjoner utvalg av radiatorer

Standard komponenter av innendørs varmestrålere er, panelsystem "varm" gulv, gulver og lignende. D. De vanligste delene av varmesystemet har radiatorer.

Kjøleribbe - en spesiell hule utformingen av den modulære type legering med høy emissivitet. Den er laget av stål, aluminium, støpejern, keramikk og andre legeringer. aksjoner radiator prinsipp er redusert til energirik stråling fra kjølemiddelet i løpet av rommet gjennom "kronbladene".

Aluminium og bimetall radiator erstattet den massive støpejern batterier. Enkel produksjon, høy varme, vellykket design og utforming gjort det til et populært og felles verktøy for varmestråling i rommet

Det finnes flere teknikker beregning radiatorer i rommet. Listen nedenfor måter å bli sortert etter økende presisjon.

Varianter av databehandling:

etter område. N = (S * 100) / C, hvor N - antall seksjoner, S - Areal (m²), C - en varmeoverføringsradiatorseksjoner (W, tatt fra pass eller et sertifikat i produkt), 100 W - antall varmestrømmen som er nødvendig for oppvarming 1m² (Empirisk verdi). Spørsmålet melder seg: Hvordan å ta hensyn til høyden på taket av rommet?
volum. N = (S * H * 41) / C, hvor N, S, C - på samme måte. H - høyden av rommet 41 W - antall varmestrømmen som er nødvendig for oppvarming 1m³ (Empirisk verdi).
fra koeffisientene. N = (100 * S * k1 * k2 k3 * 4 r * * * K5 K6 K7 *) / C, hvor N, S, C, og 100 - på tilsvarende måte. K1 - regnskapsføring av antallet kameraer i glassvindu med rommet, k2 - termisk isolasjon av vegger, K3 - forholdet mellom arealet av vinduer til gulvareal, K4 - gjennomsnitt minus temperaturen i den kaldeste uken i vinter, K5 - antall av de ytre veggene i rommet (som er "ut" på gaten), K6 - type topp fasiliteter, K7 - høyde tak.

Dette er den mest nøyaktige versjonen av beregning av antall seksjoner. Naturligvis er det avrunding av brøkberegningsresultatene alltid gjennomført til nærmeste hele tall.

Hydraulisk beregning av vanntilførselen

Selvfølgelig kan "maling" beregning av varmen for oppvarming ikke være fullstendig uten å beregne karakteristika slik som volum og kjølehastighet. I de fleste tilfeller utfører kjøle vanlig vann i flytende eller gassformig aggregattilstand.

Den faktiske volum av kjølemiddel anbefales å telle gjennom summering av alle hulrom i varmesystemet. Når du bruker single-krets av kjelen - det er det beste alternativet. Ved anvendelsen av vannbadinnsats varmesystem er det nødvendig å vurdere kostnadene av varmt vann for sanitære og andre boligformål

Beregning av volumet av vann oppvarmet kjele med to kretser for å gi beboerne med varmt vann og oppvarming av kjølevæsken, Den fremstilles ved tilsetning av det indre volumet til varmekretsen og de reelle behovene til brukerne i den oppvarmede vann.

Volumet av varmt vann i varmesystemet er beregnet med formelen:

W = k * Phvor

W - volumet av varmebæreren;
P - oppvarmingseffekten av kjelen;
k - strøm-forhold (antall liter pr enhet av kraft er lik 13,5, rekkevidde - 10-15 l).

Som et resultat er den endelige formel som følger:

W = 13,5 * P

kjølevæske hastighet - Slutt dynamisk estimering oppvarmingssystem som karakteriserer graden av fluidsirkulasjonen i systemet.

Denne verdien bidrar til å bedømme arten og diameteren til rørledningen:

V = (0,86 * P * μ) / AThvor

P - kjele utgang;
μ - effektiviteten av kjelen;
AT - temperaturforskjellen mellom tilført vannmengde og vann returstrøm.

Ved hjelp av de ovennevnte fremgangsmåter hydraulisk beregningDet er i stand til å få den virkelige parametere, som er "grunnlaget" for fremtiden av varmesystemet.

EKSEMPEL termiske beregning

Som et eksempel, termisk beregning av bestanden er en vanlig en-etasjes hus med fire stuer, kjøkken, bad, en "vinterhage" og bod.

Fundam av monolittisk armert betongplate (20 cm), yttervegger - betong (25 cm) av gips, sement - overlappingen av trebjelker, tak - metall og mineralull (10 cm)

Vi betegner startparametre i huset, som er nødvendige for beregningene.

Bygge dimensjoner:

gulvhøyde - 3 m;
En liten boks foran og baksiden av bygningen i 1470 * 1420mm;
stort vindu fasade 2080 * 1420mm;
inngangsdør 2000 * 900 mm;
baksiden av døren (tilgang til terrassen) 2000 * 1400 (700 + 700) mm.

Den totale bredde på 9,5 meter av konstruksjonen², Lengde 16 m². Vil bare være oppvarmet stuer (4 stk.), Et bad og et kjøkken.

For en nøyaktig beregning av varmetap til veggene i området for de ytre vegger er nødvendig for å trekke området av vinduer og dører - er en annen type med dets termiske motstand av materialet

Vi starter med beregningen av arealet av homogent materiale:

gulvareal - 152 m²;
Takområdet - 180 m²Å ta hensyn til høyden av loftet 1,3 m og bredde av forsøket - 4-m;
Vindu område - 3 * 1,47 * 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 m²;
Døren området - 2 * 0.9 + 2 * 2 * 1.4 = 7.4 m².

Arealet av de ytre veggene vil være lik 51 * 3-9.22-7.4 = 136,38 m².

Vi vender oss til beregning av varmetapene i hvert materiale:

Q_etasje= S * AT * k / d = 152 * 20 * 0,2 / 1,7 = 357,65 W;
Q_taket= 180 * 40 * 0,1 / 0,05 = 14400 W;
Q_vindu= 9,22 * 40 * 0,36 / 0,5 = 265,54 W;
Q_dører= 7,4 * 40 * 0,15 / 0,75 = 59,2 watt;

og Q_veggen ekvivalent med 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4,546. Summen av alt varmetap vil være 19628.4 watt.

Som et resultat, beregner vi varmeeffekt: P_kjele= Q_tap* S_{otapliv_komnat}* K / 19628,4 * = 100 (10.4 + 10.4 + 13.5 + 27.9 + 14.1 + 7.4) * 1,25 / 100 = 19628,4 * 83,7 * 1,25 / 100 = 20536,2 = 21 kW.

Beregning av antall radiatorer proizvedom seksjoner for et av rommene. For alle andre beregninger er like. For eksempel, et rom hjørne (nedre venstre hjørne av krets) område på 10,4 m2.

Derfor, N = (100 * k1 * k2 k3 * 4 r * * * K5 K6 K7 *) / C = (100 * 10,4 * 1,0 * 1,0 * 0,9 * 1,3 * 1,2 * 1,0 * 1,05) /180=8.5176=9.

Til dette rommet varmeelementet 9 må varmeoverføringsseksjoner 180 watt.

Vi fortsette til beregnings beløp i kjølesystemet - W = 13,5 * P = 13,5 * 21 = 283,5 liter. Derfor vil strømningshastigheten være: V = (0,86 * P * μ) / AT = (0,86 * 21000 * 0,9) /20=812.7 l.

Som et resultat, vil en fullstendig omdreining av all kjølemiddelvolumet i systemet være ekvivalent med 2,87 ganger i løpet av en time.

Valg av artiklene på termiske beregninger vil bidra til å bestemme de nøyaktige parametere av elementene i varmesystemet:

Beregning av varmesystemet i et privat hjem: regler og beregningseksempler
Termisk beregning av bygningen, og spesifisitet for formel å utføre beregninger + praktiske eksempler

Konklusjoner og nyttige videoer på emnet

Enkel beregning av varmesystemet for private boliger er presentert i følgende oversikt:

Alle finesser og felles metoder feilberegning varme bygninger er vist nedenfor:

Et annet alternativ for beregning av varmelekkasje i et typisk privat hus:

Denne videoen forteller om funksjonene i sirkulasjonen av energibærer for oppvarming av boliger:

Termisk beregning av varmesystemet er enkelt, er det nødvendig å utføre kompetent og nøyaktig. Jo mer nøyaktig beregning skal gjøres, jo mindre vil måtte betale eierne av et hus på landet i drift.

Du har erfaring med termisk design av varmesystemet? Eller har spørsmål om emnet? Vennligst dele din mening og legge inn kommentarer. tilbakekoplingslegemet befinner seg under.