Podał już metodę szacowania mocy grzałki, ale sondaże są przybliżone, odpowiednie tylko do rozwiązywania drobnych problemów. Dziś postanowiliśmy ujawnić trudność założenia, że straty liniowo zależą od różnicy temperatur po obu stronach powierzchni. Są to ściany, okna, drzwi, gładka powierzchnia grzejnika konwektora. Odpowiednio, zmieniając moc grzałek, mających kompensować wycieki. To założenie jest zgodne z SNiP, które już zawiera formuły naukowe. Jak obliczyć moc grzejnika, jeśli nie ma informacji o grzejnikach, materiale, strukturze ścian i innych parametrach przydatnych dla profesjonalistów( i pominiętych w literaturze).
Strata ciepła i moc grzałki
Zakładając, że temperatura w budynku mieszkalnym jest taka sama, ciepło nie przepływa przez podłogę i ściany wewnętrzne. W obecności piwnicy lub strychu czytelnik będzie musiał uzupełnić nasze odkrycia własnymi. Straty przez ścianę od strony ulicy zależą od różnicy temperatur w pomieszczeniu i na zewnątrz. Prezentujemy wykres w postaci linii, a nachylenie jest określane przez moc baterii, która jest nieznana z góry.
Widzimy zależność strat ciepła Q od temperatury na ulicy t, gdzie dla wygody podano różnicę między temperaturą zewnętrzną i wewnętrzną.Można zauważyć, że zależność jest liniowa, aw temperaturze 20 ° C za oknem straty ciepła wynoszą zero, a przy -40 ° C są 2x, w ujęciu realnym wskaźniki mogą się różnić.Jest to typowa sytuacja, gdy filister ma trudności z wyliczeniem mocy grzejnika do pomieszczenia. Prowadzimy rozważania przy założeniu, że temperatura w pomieszczeniu wynosi 20 ºC( typowa wartość w dokumentacji, w tym w przepisach budowlanych i podręcznikach przyrządów).
Przyjmij, że przy temperaturze zewnętrznej wynoszącej -10 ° C bateria się nagrzewa, aby pomieszczenie miało dokładnie 20 ° C, co jest konieczne z teorii. Następny krok:
- Temperatura poza oknem spada do -14 ºС.
- Włożyć dodatkowy podgrzewacz oleju 1,5 kW.
- Temperatura wraca do normy( 20 ° C).
- W tym przypadku każde 4 ºС różnice są równe stratom ciepła 1,5 kW.
W tym przypadku obliczamy moc znamionową akumulatora w mierzonej temperaturze w warunkach, gdy ustawiony jest klimat w pomieszczeniu( 20 ºС).
Grzejniki centralnego ogrzewania równoważą straty różnicowe rzędu 30 ° C, co oznacza, że energia dostarczana przez urządzenia wynosi( 30/4) x 1,5 kW = 11,25 kW.
Teraz wiemy, co zrobić, jeśli stopnie za oknem spadną do -40.Wymagane będą dodatkowe grzałki o łącznej mocy równej 11,25 kW grzejników. Zauważ, że nie bierzemy pod uwagę ciepła uwalnianego przez ludzi: podczas doświadczenia pokój jest pusty. Lub odwrotnie, usiądź tam z rodziną.Wtedy znaleziony 11,25 kW będzie równy całkowitej mocy ludzi i akumulatorów w temperaturze 20 ºС.
Podsumowanie obliczeń mocy nagrzewnic dla dowolnego przypadku
Ale trudność jest inna: istnieje pewna temperatura baterii, pomieszczenia, ulicy i trzeba obliczyć moc grzałki. Teraz spróbujemy rozwiązać ten problem, nie czekając na zakład poza oknem -14 ºC.Na przykład w pomieszczeniu o temperaturze 20 ° C, ale konieczne jest znalezienie mocy baterii w celu przybliżenia wyniku dla dowolnego przypadku pogody i warunków kotła. Tutaj musisz wiedzieć, że moc baterii zależy od różnicy temperatur między pomieszczeniem a powierzchnią grzejnika. Tak więc wnosimy do domu grzejnik olejowy o mocy 1,5 W i widzimy, że temperatura w pomieszczeniu wzrosła do 23 ° C.To trochę więcej, ale nie odgrywa specjalnej roli. Konieczne będzie również zmierzenie mocy baterii( za oknem, za zgodą, -10 ºC).Załóżmy, że grzejnik na powierzchni wynosi 60 ºC.Jest to typowa wartość dla Europy, w Rosji i cieplejsze centralne ogrzewanie jest w teorii, a praktykujący poddają się do temperatury 36 stopni Celsjusza na mrozie.
To jest interesujące! W Rosji praktyka układania rur z gorącą wodą, czasami ogrzewa się na powierzchni ziemi. Nie za drogie. Wtedy w dobrej wierze noszą izolację termiczną, ale dzieci, przechodnie, którzy są zmuszeni przejść obok, odrywają futro.
Niech moc znamionowa akumulatora przy 20 ºС będzie równa N, jednocześnie różnica między temperaturą powierzchni i pomieszczenia wynosi 40. W nowych warunkach moc spadnie do 37N / 40.Otrzymujemy równość:
( 37N / 40 + 1,5) - N = 3 ºС.
Zwiększenie zużycia o 1,5 kW( i zmniejszenie mocy grzewczej) spowodowało wzrost temperatury o 3 ºС.Okazuje się, że 1,5 - 0,075N kW daje wzrost o 3 ºС.A od punktu pracy w normalnej temperaturze wewnątrz( 20 ºС) do zera( temperatura zewnętrzna 20 ºС) jest długość 30 ºС.Okazuje się, że:
N = 10( 1,5 - 0,075N), znajdujemy żądaną wartość.Okazało się, około 8,57 kW.To jest moc baterii. Teraz, znając ocenę, zbudujmy charakterystyki dla dowolnych temperatur baterii, pokoju i ulicy. Na przykład w zimie -14 ºC ogrzewanie centralne nie działa, należy przywrócić normalną temperaturę( 20 ºC) w pomieszczeniu. Uwaga, nie należy podawać temperatury w pomieszczeniu.8,57 kW to 30 ° C na skali temperatury, więc dodaj 8,57 / 30 x 4 kW = 1,15 kW.Oznacza to, że konieczne jest obliczenie mocy nagrzewnicy olejowej tak, aby nie przekraczała tej wartości, ale nie jest konieczne przekraczanie jej zbyt wiele, aby nie wydostać się z pożądanej strefy klimatycznej. W konsekwencji idziemy do sklepu i przejmujemy urządzenie w trzech trybach, pierwszy powinien wytworzyć 1,15 kW ciepła.
Urządzenia bardziej przydatne na zimno. Na przykład w temperaturze -40 ºC potrzebujesz dwa razy tyle, co grzejniki wydające, czyli 17 kW.Do elektrycznego panelu rozdzielczego na miejscu. Zamontuj konwektor gazowy z linią koncentryczną, która przełamie ścianę.Możliwe są również opcje hybrydowe: część uderzenia zostanie podjęta przez ogrzewanie podłogowe, a reszta spadnie na ogrzewanie gazowe. Wierzymy, że teraz czytelnicy rozumieją, jak obliczyć moc grzejnika konwektora.
Przykład obliczenia mocy dla uogólnionego przypadku
Załóżmy, że istnieje ten sam pokój, ale wewnątrz 17ºС, a powierzchnia grzejnika, na przykład 55 ºС.Poza mrozem wynosi ona -10 ºС, a osiągamy nominalną wartość pomieszczenia( 20 ºС), a temperatura grzejnika centralnego to w najgorszym 50 ºC.Znajdźmy maksymalną moc grzałki, która rozciągnęła najgorszy opisany przypadek w temperaturze za oknem -30 ºС.Przede wszystkim znajdujemy moc baterii przy temperaturze powierzchni 55 ºС i temperaturze pokojowej 17 ºС.Pokazano już, jak działać w tym przypadku, teraz pokażemy w praktyce. Grzejnik oleju o mocy 1,5 kW, poczekaj, aż pokój wejdzie w tryb i zmierzyć różnicę temperatur. Niech dla uproszczenia uzyskamy ten sam 3 ºC.Zgodnie z harmonogramem znajdujemy wymaganą proporcję:
( 1,5 +( 55 - 20) /( 55 - 17) N) - N = 3 ºC.
Od punktu pracy do przecięcia się wykresu z osią poziomą, odległość w stopniach wynosi 27. Rezultatem jest:
N = 9( 1,5 - 0,078N), z którego znajdujemy waty. Okazało się, 7,9 kW.Jest to moc grzejnika centralnego ogrzewania przy różnicy temperatur 38 ° C( między powierzchnią akumulatora a pomieszczeniem).W najgorszym przypadku to zróżnicowanie będzie mniejsze i wyniesie 30. Moc obliczeniowa zmniejszy się proporcjonalnie i wyniesie 6,23 kW.Tworzymy wykres dla tego przypadku w taki sam sposób, jak na zdjęciu. Pamiętamy o wartości strat ciepła przy 27 ºС z punktem zerowym. To jest 7,9 kW.Przenosimy problem do rozwiązania rozwiązanego powyżej, dla którego stwierdzamy straty ciepła w temperaturze -10 ºC na zewnątrz iw temperaturze pokojowej 20 ºС.Okazuje się, że różnica 30 ºС.Dlatego dzielimy 7,9 na 0,9, a otrzymujemy 8,77 kW.Aby utrzymać pokój na danym poziomie w tych warunkach, dodajemy do baterii różnicę( 8,77 - 6,23) = 2,54 kW.
W temperaturze poza oknem -30 ° C warunki staną się trudniejsze. Rozwiązujemy problem, jak pokazano powyżej, w celu wyszukania wyniku. W przypadku już istniejących strat ciepła o wartości 8,77 kW zostanie dodane dodatkowe 2/3 określonej liczby wynoszącej 5,78 kW.Całkowita moc grzejników przekroczy energię grzejników i wyniesie 5,78 + 2,54 kW = 8,32 kW.Jest oczywiste, że ze względu na elektryczność wynik ten jest mało prawdopodobny, dlatego potrzebny jest kominek na podczerwień z niebieskim paliwem lub podobnym urządzeniem.
Teraz, podobnie, czytelnicy będą obliczać moc promiennika podczerwieni dowolnego typu. Jedyną rzeczą jest to, że opowieść została przeprowadzona w taki sposób, aby ogrzać pomieszczenie, ale jeśli wymagane jest oddawanie ciepła wyłącznie do określonego sektora, podziel obszar przez podłogowy metr i pomnóż liczbę w watach przez współczynnik mniejszy niż jeden. Uzyskaj skromniejszą liczbę.Mówią, że promienniki podczerwieni pomagają oszczędzać.Trudniej jest obliczyć moc grzałki gazowej, ponieważ ona również ogrzewa się konwekcyjnie. W takim przypadku konieczne jest prawidłowe ustawienie sprzętu w celu uzyskania odpowiedniego efektu. Dla orientacji używamy algorytmu podanego powyżej jako punktu wyjścia do dalszych badań.
Obliczeniapozwalają na błąd, ale realistyczne jest oszacowanie mocy wymaganej dla mieszkania. Ważne jest, aby poczekać, aż temperatura osiągnie ten tryb, aby wykonać pomiary tak dokładnie, jak to możliwe.
