Exemplo de água de aquecimento Cálculo: cálculo do balanço de calor

O uso da água como um refrigerante no sistema de aquecimento - uma das opções mais populares para garantir a sua casa quente durante a estação fria. Só é necessário para corretamente projetar e, em seguida, executar a instalação do sistema. Caso contrário, o aquecimento será ineficaz no elevado custo do combustível, o que vai concordar, não é interessante a preços de energia de hoje.

Implementar seu próprio cálculo de aquecimento de água (daqui em diante - CBO) é impossível sem o uso de software especializado, como utilizado nas expressões complexas cálculos para determinar os valores de que por um calculador convencional é impossível. Neste artigo, vamos analisar em detalhe o algoritmo de realização de cálculos, dar uma fórmula usada por considerar a implementação de um exemplo específico de cálculos.

O material de completar a tabela com os valores de referência e os parâmetros que são necessários durante o computação fotos e vídeos temáticos, que demonstrou um claro exemplo do cálculo pelo uso de programa.

Cálculo da estrutura de carcaça equilíbrio calor

Para a introdução de uma instalação de aquecimento, onde o material circulante projeta água previamente necessário para fazer exata cálculo hidráulico.

Ao desenvolver, implementar qualquer tipo de sistema de aquecimento que você precisa saber o equilíbrio térmico (adiante - TB). Sabendo a saída de calor para manter a temperatura na sala, você pode escolher o equipamento certo e distribuir sua carga corretamente.

No inverno, o quarto tem uma certa perda de calor (adiante - TP). A principal massa de energia passa por os elementos de construção e as aberturas de ventilação. pequenas despesas representaram infiltração, aquecimento e outros itens.

TS dependem das camadas que compõem a envolvente do edifício (adiante - OK). materiais de construção moderna, em aquecedores de particulares, têm baixa condutividade térmica (Mais - CT), de modo que através deles deixa menos calor. Para as casas de uma mesma área, mas com uma estrutura diferente OK, os custos de calor será diferente.

Além de determinar a TA, é importante para calcular casa TB. O indicador leva em conta não apenas a quantidade de energia de sair da sala, mas também o número de potência necessária para manter um certo grau de medidas em casa.

Os resultados mais precisos oferecer programas especializados projetados para os construtores. Graças a eles, pode ter em conta mais fatores que afetam a TA.

Com alta precisão podem ser calculados TA habitação através de fórmulas.

despesas de aquecimento doméstico geral são calculados de acordo com a equação:

Q = Q_ok + Q_v,

onde Q_ok - a quantidade de calor sai da sala através OK; Q_v - custos de ventilação térmica.

Perdas por ventilação capturado no caso em que o ar que entra no ambiente, tem uma temperatura mais baixa.

Os cálculos levam em conta o geralmente OK, entrando de um lado da rua. Este paredes exteriores, piso, telhado, portas e janelas.

Geral TP Q_ok igual à soma de cada TP OK, isto é:

Q_ok = ΣQ_st + ΣQ_OKN + ΣQ_dv + ΣQ_ptl + ΣQ_pl,

onde:

• Q_st - o valor de parede TP;
• Q_OKN - TP janela;
• Q_dv - TP portas;
  
• Q_ptl - TP teto;
  
• Q_pl - TP chão.

Se a estrutura de piso ou teto é desigual em toda a área, o TP é calculado para cada seção separadamente.

Cálculo da perda de calor através OK

Para o cálculo necessita dos seguintes dados:

• estrutura da parede, os materiais utilizados, suas espessuras, CT;
• a temperatura ambiente é inverno extremamente frias em cinco dias;
• área OK;
• Orientação OK;
• temperatura recomendada na casa no inverno.

Para calcular o TA precisava encontrar a resistência total R térmica_ca.. Para fazer isso, você precisa saber a resistência R térmica₁, R₂, R₃,..., R_n cada camada OK.

R coeficiente_n calculada utilizando a fórmula:

Rn = B / k,

Na fórmula: B - espessura da camada OK em mm, k - CT de cada camada.

Total R pode ser determinada pela expressão:

R = ΣR_n

Os fabricantes de portas e janelas geralmente indicam o fator R no passaporte do produto, de modo que contá-lo separadamente não é necessário.

A fórmula geral para calcular o TA através de OK como se segue:

Q_ok = ΣS × (t_VNT - t_nar) × R × l,

Na expressão:

• S - Área OK, m²;
• t_VNT - a temperatura desejada no ambiente;
• t_nar - a temperatura do ar externo;
• R - coeficiente de arrasto é calculada separadamente a partir das tomadas de passaporte ou produtos;
• l - coeficiente de refinamento que reflecte a orientação das paredes em relação aos pontos cardeais.

cálculo TB torna possível escolher o equipamento de energia necessária que irá eliminar a probabilidade de falta de calor ou excesso de oferta. défice de calor é compensada por um aumento no fluxo de ar através da superabundância ventilação - instalação de um equipamento de aquecimento adicional.

custos de ventilação do calor

A fórmula geral para o cálculo da ventilação TA é como se segue:

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

Em termos das variáveis ​​têm os seguintes significados:

• L_n - o custo de ar de entrada;
• p_VNT - densidade do ar a uma certa temperatura na sala;
• c - o calor específico do ar;
• t_VNT - a temperatura na casa;
• t_nar - a temperatura do ar externo.

Se a ventilação está instalado num edifício, o parâmetro L_n Desempenho é retirado do dispositivo. Se a ventilação for omitido, a medida padrão de ventilação específica igual a 3 m³ por hora.

Nesta base, L_n calculada como se segue:

L_n = 3 × S_pl,

Na expressão S_pl - Área.

Em seguida, devemos calcular a densidade do ar p_VNT à temperatura ambiente em um predeterminado t_VNT.

Isto pode ser feito usando a fórmula:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT),

calor específico c = 1,0005.

Se a ventilação ou infiltração desorganizada nas paredes há rachaduras ou buracos, o cálculo do TA através dos furos deve ser confiada a programas especiais.

Em outro artigo, nós trouxemos nosso detalhado um exemplo do cálculo de aquecimento com exemplos e fórmulas do edifício de concreto.

Exemplo de cálculo do balanço térmico

Considerar a altura da casa de 2,5 m, uma largura de 6 m e 8 m de comprimento, localizadas na região Sakhalin Oxa onde termómetro resto termómetro extremamente frio a 5 dias de reduzido a -29 graus.

Como um resultado, a temperatura do solo foi definido medições - 5. temperatura recomendada dentro da estrutura é de 21 graus.

As paredes da casa em consideração consistem em:

• A espessura da alvenaria = 0,51 m, CT k = 0,64;
• A lã mineral m = 0,05, k = 0,05;
• Revestimento B = 0,09 m, k = 0,26.

Na determinação do k melhor usar uma tabela, ver o site do fabricante, ou encontrar informações na folha de dados técnicos.

O revestimento de pavimentos é constituído pelas seguintes camadas:

• OSB-placas B = 0,1 m, k = 0,13;
• A lã mineral m = 0,05, k = 0,047;
• O cimento betonilha m = 0,05, k = 0,58;
• Isopor B = 0,06 m, k = 0,043.

A casa não tem porão eo andar tem a mesma estrutura de toda a área.

O teto é feito de camadas:

• folhas de gesso B = 0,025 m, k = 0,21;
• O aquecedor m = 0,05, k = 0,14;
• coberturas B = 0,05 m, k = 0,043.

A casa tem um total de 6 janelas com duas câmaras e de vidro e de árgon. A folha de dados sobre o produto do conhecido que R = 0,7. As janelas têm dimensões 1.1h1.4 m.

As portas têm dimensões 1h2.2 m, valor R, = 0,36.

Etapa # 1 - Cálculo das paredes perda de calor

As paredes em todo o domínio consistem de três camadas. No primeiro calcular a sua resistência térmica total.

Por que usar a fórmula:

R = ΣR_n,

e a expressão:

R_n = B / k

Considerando os dados iniciais, obtemos:

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

Aprender a R, você pode avançar para o cálculo das paredes do norte, sul, leste e oeste TP.

Calcule a área da parede do norte:

S_sev.sten = 8 × 2.5 = 20

Em seguida, substituindo na fórmula Q_ok = ΣS × (t_VNT - t_nar) × R × l e considerando que l = 1,1, obtemos:

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

A área da parede sul de S_yuch.st = S_sev.st = 20.

Na parede não existe incorporado na janela ou porta, de modo que, dado o coeficiente L = 1, obtém-se o seguinte TP:

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

Para os leste e oeste paredes do coeficiente L = 1,05. Por isso, é possível encontrar a área total das paredes, isto é:

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

6 janelas e uma porta embutida na parede. Nós calcular a área total de janelas e portas S:

S_OKN = 1.1 × 1.4 × 6 = 9.24

S_dv = 1 × 2.2 = 2.2

Nós definimos paredes S S excluindo janelas e portas:

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

Nós calculamos a subestação total de transformador as paredes orientais e ocidentais:

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

Depois de receber os resultados, calcula-se a quantidade de calor a escapar através das paredes:

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

parede total TP geral é de 6 kW.

Etapa # 2 - cálculo TP de janelas e portas

Janelas estão localizados nas paredes leste e oeste, de modo que quando os cálculos koєffitsient l = 1,05. Sabe-se que a estrutura de todos constrói o mesmo e R = 0,7.

Utilizando os valores de área, dado acima, obtemos:

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

Sabendo que para portas de R = 0,36, e S = 2,2, definir seu TP:

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

Como resultado, através das janelas para fora 340 watts de calor, e através da porta - 42 watts.

Etapa # 3 - piso TP Definição e teto

Obviamente, o teto e área do piso será o mesmo, e é calculado da seguinte forma:

S_pol = S_ptl = 6 × 8 = 48

Calcular a resistência térmica total do andar por causa da sua estrutura.

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

Sabendo que a temperatura do solo t_nar= + 5 e considerando o coeficiente L = 1, calcular Q sexo:

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

Rodada, descobrimos que a quantidade perdas de calor chão para cerca de 3 kW.

Nós definimos a resistência ao calor do teto R_ptl e 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

Segue-se que através do teto e do piso leva quase 6 kW.

Etapa # 4 - Cálculo de TP ventilação

O quarto ventilação está organizado, calculada como se segue:

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

Com base nas especificações, o calor específico de 3 metros cúbicos por hora, ou seja .:

L_n = 3 × 48 = 144.

Para o cálculo da densidade usando a fórmula:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT).

Estima temperatura ambiente é de 21 graus.

Substituindo os valores conhecidos, temos:

p_VNT = 353/(273+21) = 1.2

Substituído na fórmula acima das figuras:

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

Dado o TP em ventilação, o Q total do edifício é:

Q = + 6000 + 7000 3000 = 16000.

Traduzindo em kW, obtido a perda de calor de 16 kW geral.

Características do cálculo da NWO

Depois de encontrar o índice TP transferido para o cálculo hidráulico (a seguir - GR).

Em sua base, receber informações sobre os seguintes indicadores:

• tubos de diâmetro óptimo, que será capaz de passar uma quantidade predeterminada de fluido de arrefecimento a uma queda de pressão;
• taxa de fluxo do líquido de arrefecimento numa determinada localização;
• taxa de circulação de água;
• valor da resistividade.

Antes de iniciar o cálculo para simplificar os cálculos mostram diagrama espacial de um sistema em que todos os seus elementos são colocados paralelamente uns aos outros.

As principais fases de cálculos de aquecimento de água.

Anel principal GH circulante

Métodos de cálculo GR é baseado na premissa de que todos os ramos das risers e mudanças de temperatura idênticas.

O algoritmo de cálculo é o seguinte:

1. Mostrado no esquema, tendo em conta a perda de calor, o calor é aplicada a carga que actua sobre os aquecedores, risers.
2. Com base no esquema seleccionado principal anel de circulação (daqui em diante - HCC). A peculiaridade do anel que circula pressão por unidade de comprimento do anel assume o valor mais pequeno.
3. HCC é dividido em porções com um fluxo de calor constante. Para indicar o número de cada porção, a carga térmica, diâmetro e comprimento.

No sistema vertical de um único tipo de tubo é feita como um FCC o anel através do qual o tubo de suporte mais carregado num beco sem saída ou passagem do movimento da água em auto-estradas. Mais detalhes sobre ligando anéis circulando no sistema de tubulação e a escolha de principal, nós falamos o seguinte artigo. Separadamente atenção para o fim de realizar cálculos utilizando um exemplo específico para fins ilustrativos.

Em um sistema horizontal FCC tipo único tubo deve ter a menor pressão da circulação e unidade de comprimento do anel. Para sistemas com circulação natural a situação é semelhante.

Quando GH tubo de descida sistema do tipo de fluxo de conduta única vertical, os suportes ajustável de fluxo, tendo em seus nós composição padronizada é considerado como um único circuito. Para quem acorda com partes de retaguarda produzir separação, considerando-se a distribuição de água, em cada tubo de montagem de ferramenta.

O consumo de água na secção determinado é dada por:

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

Em termos caracteres alfabéticos ter os seguintes valores:

• Q_kont - circuito de carga térmica;
• β_1, β₂ - coeficientes de mesa adicionais tendo em conta a transferência de calor na sala;
• c - o calor específico de água é igual a 4,187;
• t_r - temperatura da água na conduta de alimentação;
• t₀ - a temperatura da água na linha de retorno.

Após a determinação do diâmetro e a quantidade de água necessária para saber a sua velocidade, e o valor de R. resistência específica Todos os cálculos são mais convenientemente levada a cabo com a ajuda de programas especiais.

anel secundário de circulação GR

Depois do anel de mestre GR determinada pressão no anel de circulação pulmonar, que é formada através dele provenientes tirantes Considerando-se que a perda de pressão pode diferir por não mais do que 15%, quando o regime de tenda e não mais do que 5%, com que passa.

Se é impossível relacionar a perda de pressão é definido máquina de lavar acelerador, cujo diâmetro é calculado usando técnicas de software.

Cálculo de painéis de radiador

Vamos voltar para o plano da casa, localizada acima. Pelo cálculo verificou-se que, a fim de manter o equilíbrio de calor é necessária 16 kW de energia. Nesta casa tem 6 quartos para diferentes propósitos - sala de estar, banheiro, cozinha, quarto, hall, corredor.

Com base nas dimensões de design, é possível calcular o volume V:

V = 8 × 6 × 2,5 = 120 m³

Em seguida, você precisa encontrar a quantidade de saída de calor por m³. Para fazer isso, Q deve ser dividido pelo volume encontrado, ou seja:

P = 16000/120 = 133 watts por m³

Em seguida, você deve determinar a saída de calor quanto necessário para um quarto individual. No diagrama, a área de cada quarto já é calculada.

Determinar a quantidade de:

• banheiro – 4.19×2.5=10.47;
• sala de estar – 13.83×2.5=34.58;
• cozinha – 9.43×2.5=23.58;
• quarto – 10.33×2.5=25.83;
• corredor – 4.10×2.5=10.25;
• entrada – 5.8×2.5=14.5.

Os cálculos também necessário considerar o ambiente em que há uma conduta de aquecimento, tal como um corredor.

Nós definimos a quantidade necessária de calor para cada quarto, multiplicando-se a quantidade de espaço no indicador P.

Obtemos a potência necessária:

• para casas de banho - 10,47 x 133 = 1392 W;
• Sala de estar - 34,58 x 133 = 4599 W;
• cozinha - 23,58 x 133 = 3136 W;
• quarto - 25,83 x 133 = 3435 W;
• para o corredor - 10,25 x 133 = 1363 W;
• entrada - 14,5 × 133 = 1.889 watts.

Procede-se ao cálculo dos painéis de radiadores. Usamos radiadores de alumínio, cuja altura é de 60 cm, potência a 70 é de 150 watts.

Nós calculamos o número necessário de painéis de radiador:

• banheiro – 1392/150=10;
• sala de estar – 4599/150=31;
• cozinha – 3136/150=21;
• quarto – 3435/150=23;
• entrada – 1889/150=13.

necessidade total: 10 painéis + 21 + 31 + 23 + 13 = 98 irradiadoras.

Nosso site também tem outros artigos que analisamos em detalhe a ordem do design térmico do sistema de aquecimento, passo a passo cálculo do poder de radiadores e tubos de aquecimento. E se o seu sistema requer a presença de pisos quentes, você vai precisar para realizar cálculos adicionais.

Mais detalhe todas estas questões tratadas no nosso próximo artigo:

• cálculo sistema de aquecimento térmico: como fazer corretamente um cálculo da carga do sistema
• Cálculo de radiadores: como calcular a quantidade necessária de energia da bateria e
• Cálculo da tubulação de volume: princípios e regras para o cálculo da produção de pagamentos em litros e metros cúbicos
• Como fazer um cálculo de aquecimento no chão sobre o exemplo de um sistema de água
• Cálculo de tubos para aquecimento de chão: tipos de técnicas de assentamento de tubos e o passo de cálculo de fluxo +

Conclusões e vídeos úteis sobre o tema

No vídeo você pode ver um exemplo de cálculo de aquecimento de água, que é realizada programa Valtec significa:

cálculo hidráulico é o melhor feito com a ajuda de programas especiais, que garantem a alta precisão dos cálculos levam em conta todas as nuances do projeto.

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