Exemplu de încălzire a apei de calcul: calculul bilanțului termic

Utilizarea apei ca agent de răcire în sistemul de încălzire - una dintre cele mai populare opțiuni pentru a asigura casa ta cald în timpul sezonului rece. Este necesar doar pentru a proiecta în mod corespunzător și apoi efectuați instalarea sistemului. În caz contrar, încălzirea va fi ineficientă în costul ridicat al combustibilului, care va fi de acord, nu este interesant la prețurile actuale ale energiei.

Punerea în aplicare a propriului lor calcul de încălzire a apei (în continuare - CBO) este imposibilă fără utilizarea de software specializat, așa cum este utilizat în expresiile calcule complexe pentru a determina valorile care printr-un calculator convențional este imposibil. În acest articol, vom analiza în detaliu algoritmul efectuarea calculelor, da o formulă utilizată prin luarea în considerare punerea în aplicare a unui exemplu specific de calcule.

Materialul completează tabelul cu valorile și parametrii de referință, care sunt necesare in timpul calcul fotografii și videoclipuri tematice, care a demonstrat un exemplu clar de calcul, prin utilizarea Program.

Calculul structurii echilibrului de locuințe de căldură

Pentru introducerea unei instalații de încălzire, în cazul în care materialul circulant protrudes apă necesară anterior pentru a face exact calculul hidraulic.

La elaborarea, punerea în aplicare a oricărui tip de sistem de încălzire trebuie să știți echilibrul termic (în continuare - TB). Cunoscând producția de căldură pentru a menține temperatura în cameră, puteți alege echipamentul potrivit și de a distribui sarcina sa în mod corespunzător.

În timpul iernii, camera are o anumită pierdere de căldură (în continuare - TP). Masa principală a energiei trece prin elementele de construcție și deschiderile de ventilare. Cheltuielile minore au reprezentat infiltrare, încălzire și alte elemente.

TS depind de straturi care alcătuiesc anvelopa clădirii (în continuare - OK). Materialele moderne de construcție, în special încălzitoare, au scăzut conductivitate termică (În continuare - CT), astfel încât prin ele lasă mai puțină căldură. Pentru casele din aceeași zonă, dar cu o structură diferită OK, costurile de căldură vor fi diferite.

În plus față de determinarea AT, este important să se calculeze TB acasă. Indicatorul ia în considerare nu numai cantitatea de energie a părăsi camera, dar, de asemenea, numărul de putere necesar pentru a menține un anumit grad de măsuri în casă.

Cele mai precise rezultate oferă programe specializate concepute pentru constructori. Datorită acestora, pot lua în considerare mai mulți factori care afectează AT.

Cu mare precizie poate fi calculată prin TA locuințe formule.

Cheltuielile pentru încălzirea locuințelor generale sunt calculate conform ecuației:

Q =_bine + Q_v,

unde Q_bine - cantitatea de căldură părăsește camera prin OK; Q_v - costurile de ventilație termică.

Pierderi prin ventilație capturate în cazul în care aerul intră în cameră, are o temperatură mai joasă.

Calculele iau în considerare, în general OK, introducând o parte a străzii. Acest pereți exteriori, podea, acoperiș, uși și ferestre.

General TP Q_bine egală cu suma fiecărui TP OK, adică:

Q_bine = ΣQ_st + ΣQ_OKN + ΣQ_DV + ΣQ_PTL + ΣQ_pl,

în cazul în care:

• Q_st - valoarea peretelui TP;
• Q_OKN - TP fereastră;
• Q_DV - TP uși;
  
• Q_PTL - TP plafon;
  
• Q_pl - TP podea.

În cazul în care structura de podea sau tavan este inegală în zona, TP se calculează pentru fiecare secțiune în parte.

Calculul pierderilor de căldură prin OK

Pentru calcul aveți nevoie de următoarele informații:

• Structura de perete, materialele utilizate, grosimea lor, CT;
• temperatura mediului ambiant este ierni extrem de reci în cinci zile;
• Zona OK;
• Orientare OK;
• temperatura recomandată în locuința în timpul iernii.

Pentru a calcula AT necesară pentru a găsi totală termică de rezistență R_ca.. Pentru a face acest lucru, trebuie să știți rezistență termică R₁, R₂, R₃,..., R_n fiecare strat OK.

Coeficientul R_n calculat cu formula:

Rn = B / k,

În formula: B - grosimea stratului OK în mm, k - CT fiecărui strat.

Totalul R poate fi determinată prin expresia:

R = ΣR_n

Producătorii de uși și ferestre, de obicei, indică factorul R în pașaportul produsului, deci conta separat nu este necesar.

Formula generală pentru calculul AT prin OK după cum urmează:

Q_bine = ΣS x (t_VNT - T_nar) × R × l,

În expresia:

• S - zona OK, m²;
• T_VNT - temperatura dorită în cameră;
• T_nar - temperatura aerului exterior;
• R - coeficient aerodinamic se calculează separat de pașaport sau luate produse;
• L - coeficientul de rafinament care reflectă orientarea pereților în raport cu punctele cardinale.

Calculul TB face posibilă alegerea echipamentelor puterea necesară, care va elimina riscul de deficit de căldură sau de ofertă excedentară. Deficitul de căldură este compensată de o creștere a debitului de aer prin supraabundența de ventilație - instalarea unui echipament suplimentar de încălzire.

Costurile de ventilație de căldură

Formula generală pentru calculul ventilației TA este după cum urmează:

Q_v = 0,28 x L_n p ×_VNT × c × (t_VNT - T_nar),

În ceea ce privește variabilele au următoarele semnificații:

• L_n - costul de intrare a aerului;
• p_VNT - densitatea aerului la o anumită temperatură în cameră;
• c - căldura specifică a aerului;
• T_VNT - temperatura în casă;
• T_nar - temperatura aerului exterior.

Dacă ventilația este instalată într-o clădire, parametrul L_n Performanța este luată de pe dispozitiv. Dacă ventilația este omisă, măsura standard a ventilației specifică egală cu 3 m³ pe oră.

Pe această bază, L_n calculat după cum urmează:

L_n = 3 x S_pl,

În expresia S_pl - suprafața podelei.

În continuare, trebuie să se calculeze densitatea aerului p_VNT la temperatura camerei, într-un t predeterminat_VNT.

Acest lucru se poate face cu ajutorul formulei:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT),

Căldura specifică c = 1.0005.

Dacă ventilația sau infiltrarea neorganizat în pereți există fisuri sau găuri, calculul AT prin găurile ar trebui să fie încredințate unor programe speciale.

Intr-un alt articol, am adus detaliat nostru un exemplu de calcul al încălzirii cu exemple și formule ale clădirii din beton.

Exemplu de calcul al echilibrului termic

Luați în considerare înălțimea casei de 2,5 m, o lățime de 6 m și 8 m lungime, situate în Oxa regiunea Sahalin unde extrem de rece de 5 zile de termometru odihnă termometru coborât la -29 grade.

Ca rezultat, temperatura a fost setata la sol măsurători - +5. Temperatura recomandată în interiorul structurii este de 21 de grade.

Pereții casei în cauză constau în:

• Grosimea zidărie = 0,51 m, CT k = 0,64;
• Lâna minerală m = 0,05, k = 0,05;
• placare B = 0,09 m, k = 0,26.

La determinarea k cel mai bun de a utiliza un tabel, vizualiza site-ul web al producătorului sau găsi informații în fișa de date tehnice.

Acoperirea podelei este formată din următoarele straturi:

• OSB-placi B = 0,1 m, k = 0,13;
• Lâna minerală m = 0,05, k = 0,047;
• Ciment sapa de m = 0,05, k = 0,58;
• Styrofoam B = 0,06 m, k = 0,043.

Casa nu are subsol, iar etajul are aceeași structură în toată zona.

Plafonul este alcătuit din straturi:

• Foi de gips-carton B = 0,025 m, k = 0,21;
• Încălzitorului m = 0,05, k = 0,14;
• învelitori de acoperiș B = 0,05 m, k = 0,043.

Casa are un total de 6 ferestre cu două camere și sticlă și argon. Foaia de date cu privire la produs cunoscut faptul că R = 0,7. Ferestrele au dimensiuni 1.1h1.4 m.

Ușile au dimensiuni 1h2.2 m, figura R = 0,36.

Pasul # 1 - Calculul peretilor pierderilor termice

Pereții din întreaga zonă din trei straturi. La început, se calculează rezistența termică totală.

De ce folosim formula:

R = ΣR_n,

și expresia:

R_n = B / k

Având în vedere datele inițiale, obținem:

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

Învățarea R, puteți trece la calcularea pereților de nord, sud, est și de vest TP.

Calculați zona peretelui nordic:

S_sev.sten = 8 × 2.5 = 20

Apoi, înlocuind în formula Q_bine = ΣS x (t_VNT - T_nar) × R × l și considerând că l = 1,1, obținem:

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

Suprafața peretelui de sud al S_yuch.st = S_sev.st = 20.

În peretele nu există încorporat pentru ferestre sau uși, astfel încât, având în vedere coeficientul l = 1, obținem următorul TP:

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

La vest și est pereții l = coeficientul 1,05. Prin urmare, este posibil să se găsească suprafața totală a pereților, adică:

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

6 ferestre și o ușă construită în perete. Calculăm suprafața totală a ferestrelor și ușilor S:

S_OKN = 1.1 × 1.4 × 6 = 9.24

S_DV = 1 × 2.2 = 2.2

Definim pereți S S cu excepția ferestrelor și ușilor:

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

Calculăm postului de transformare totală pereții de est și de vest:

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

După primirea rezultatelor, vom calcula cantitatea de căldura evacuată prin pereții:

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

Total de perete generală TP este 6 kW.

Pasul # 2 - calcularea TP de ferestre și uși

Ferestrele sunt situate pe pereții est și vest, astfel încât atunci când calculele koєffitsient l = 1,05. Este cunoscut faptul că structura tuturor constructelor aceeași și R = 0,7.

Folosind valorile ariei, date de mai sus, obținem:

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

Știind că pentru uși R = 0,36, și S = 2,2, definiți TP lor:

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

Ca rezultat, prin ferestrele din 340 wați de căldură, și prin ușa - 42 wați.

Pasul # 3 - Definirea TP podea si tavan

Evident, plafonul și suprafața podelei va fi la fel, și se calculează după cum urmează:

S_pol = S_PTL = 6 × 8 = 48

Se calculează rezistența termică totală a podelei din cauza structurii sale.

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

Știind că temperatura solului t_nar= + 5 și considerând coeficientul l = 1, calculează sex Q:

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

Runda, constatăm că valoarea pierderilor de căldură podea până la aproximativ 3 kW.

Definim rezistența termică a tavanului R_PTL și 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

Rezultă că, prin tavan și podea durează aproape 6 kW.

Pasul # 4 - Calculul TP ventilație

Ventilația cameră este organizată, calculată după cum urmează:

Q_v = 0,28 x L_n p ×_VNT × c × (t_VNT - T_nar)

Pe baza specificațiilor, căldura specifică de 3 metri cubi pe oră, adică .:

L_n = 3 × 48 = 144.

Pentru calcularea densității folosind formula:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT).

Temperatura camerei estimată este de 21 de grade.

Substituind valorile cunoscute, obținem:

p_VNT = 353/(273+21) = 1.2

Substituiți în formula de mai sus a figurilor:

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

Având în vedere TP pe ventilație, Q totală a clădirii este:

Q = + 6000 + 7000 = 3000 16,000.

Traducerea în kW, a obținut o pierdere de căldură generală de 16 kW.

Caracteristicile de calcul al NWO

După ce a constatat indicele TP transferat la calculul hidraulic (în continuare - GR).

Pe baza sa, de a primi informații cu privire la următorii indicatori:

• conducte de diametre optime, care va fi capabil să treacă o cantitate predeterminată de agent de răcire, la o cădere de presiune;
• Debitul de lichid de răcire la o anumită locație;
• Rata de circulație a apei;
• valoarea rezistivității.

Înainte de a începe calculul pentru a simplifica calculele arată schema spațială a unui sistem în care toate elementele sunt dispuse paralele între ele.

Principalele etape ale calculelor de încălzire a apei.

Inel GH principal circulant

Metode de calcul GR se bazează pe premiza că toate ramurile urcările și schimbările de temperatură identice.

Algoritmul de calcul este următoarea:

1. Se afișează în schema, ținând cont de pierderile de căldură, căldura este aplicată sarcina ce acționează pe încălzitoare, contratrepte.
2. Pe baza schemei selectat inelul principal circulant (în continuare - HCC). Particularitatea inelului că circulă presiune pe unitatea de lungime a inelului are cea mai mică valoare.
3. HCC este împărțit în porțiuni având un flux termic constant. Pentru a indica numărul fiecărei porțiuni, sarcina termică, diametru și lungime.

În sistemul vertical al unui singur tip de tub este luată ca fcc inelul prin care țeava stativ mai încărcată la un capăt mort sau trecere de circulație a apei de pe autostrăzi. Mai multe detalii despre conectarea inele care circulă în sistemul de conducte și alegerea principal, am vorbit următorul articol. plătite separat atenție la ordinea efectuării calculelor folosind un exemplu specific pentru motive ilustrative.

Într-un sistem orizontal fcc singur tip de țeavă trebuie să aibă cea mai mică lungime de presiune circulație și unitate a inelului. Pentru sistemele cu circulație naturală situația este similară.

Când GH deversorul sistem vertical de flux de tip single-pipe, lonjeroanele cu flux reglabil, având în nodurile sale de compoziție standardizată este considerată ca fiind un singur circuit. Pentru cei care se trezesc cu porțiuni posterioare produc separare, având în vedere distribuția apei în fiecare ansamblu instrument de țeavă.

Consumul de apă în secțiunea dată este dată de:

G_KONT = (3,6 x Q_KONT × β₁ × β₂) / ((T_r - T₀) × c)

În ceea ce privește caracterele alfabetice au următoarele valori:

• Q_KONT - circuitul de sarcină termică;
• β_1, β₂ - coeficienții de masă suplimentare ținând cont de transferul de căldură în cameră;
• c - căldura specifică a apei este egal cu 4,187;
• T_r - temperatura apei în conducta de alimentare;
• T₀ - temperatura apei în conducta de retur.

După determinarea diametrului și cantitatea de apă necesară pentru a ști viteza sa, iar valoarea R. rezistivitate Toate calculele sunt efectuate cel mai convenabil cu ajutorul unor programe speciale.

inel de circulație secundar GR

După inelul de master GR presiunea determinată în inelul de circulație pulmonară, care se formează prin ea vin urcări Având în vedere că pierderea de presiune poate să difere cu mai mult de 15% în cazul în care schema de stand și nu mai mult de 5%, cu care trece.

În cazul în care este imposibil de a lega pierderea de presiune este setată de spălare a clapetei de accelerație, diametrul care se calculează folosind tehnici de software.

Calculul de radiator

Să ne întoarcem la planul casei, situat deasupra. Prin calcul sa constatat că, în scopul de a menține echilibrul termic este necesară 16 kW de energie. In aceasta casa are 6 camere pentru diferite scopuri - living, baie, bucatarie, dormitor, hol, hol.

Pe baza dimensiunilor de proiectare, este posibil să se calculeze volumul V:

V = 8 x 6 x 2,5 = 120 m³

Apoi, trebuie să găsiți cantitatea de căldură pe m ieșire³. Pentru a face acest lucru, Q ar trebui să fie împărțită la volumul găsit, și anume:

P = 16000/120 = 133 wați per m³

Apoi, trebuie să determine cât de mult producția de energie termică necesară pentru o singură cameră. În diagrama, suprafața fiecărei camere este deja calculată.

Se determină cantitatea de:

• baie – 4.19×2.5=10.47;
• cameră de zi – 13.83×2.5=34.58;
• bucătărie – 9.43×2.5=23.58;
• dormitor – 10.33×2.5=25.83;
• coridor – 4.10×2.5=10.25;
• coridor – 5.8×2.5=14.5.

Calculele de asemenea, trebuie sa ia in considerare camera în care există o conductă de încălzire, cum ar fi un coridor.

Definim cantitatea necesară de căldură pentru fiecare cameră, prin înmulțirea valorii camerei pe indicatorul P.

Obținem puterea necesară:

• pentru bai - 10,47 x 133 = 1392 W;
• cameră de zi - 34,58 x 133 = 4599 W;
• bucătărie - 23,58 x 133 = 3136 W;
• dormitor - 25,83 x 133 = 3435 W;
• pentru coridorul - 10,25 x 133 = 1363 W;
• coridor - 14,5 x 133 = 1889 wați.

Vom proceda la calcularea panourilor de radiator. Noi folosim calorifere de aluminiu, a cărui înălțime este de 60 cm, putere 70 este de 150 wați.

Se calculează numărul necesar de panouri de radiator:

• baie – 1392/150=10;
• cameră de zi – 4599/150=31;
• bucătărie – 3136/150=21;
• dormitor – 3435/150=23;
• coridor – 1889/150=13.

nevoie Total: 10 panouri 31 + 21 + + 23 + 13 = 98 de radiator.

Site-ul nostru are, de asemenea, alte articole pe care le-am examinat în detaliu ordinea de proiectare termică a sistemului de încălzire, pas cu pas de calcul al puterii caloriferele și conductele de încălzire. Și în cazul în care sistemul necesită prezența pardoseli calde, va trebui să efectueze calcule suplimentare.

Mai multe detalii toate aceste aspecte abordate în următorul nostru articol:

• Calculul termic sistem de încălzire: modul de a face corect un calcul privind încărcarea sistemului
• Calculul radiatoare: cum să calculeze cantitatea necesară de energie a bateriei și
• Calculul conductelor de volum: principii și reguli pentru calcularea producției de plăți în litri și de metri cubi
• Cum se face un calcul de încălzire prin pardoseală pe exemplul unui sistem de apă
• Calculul țevilor de încălzire prin pardoseală: tipuri de tehnici de lansare a conductelor și calcularea fluxurilor de pas +

Concluzii și videoclipuri utile pe tema

În film, puteți vedea un exemplu de calcul al încălzirii apei, care se desfășoară programul Valtec înseamnă:

Calculul hidraulic se realizează cel mai bine cu ajutorul unor programe speciale, care garantează o mai mare precizie a calculelor să ia în considerare toate nuanțele de proiectare.

V-ați specializat în realizarea calculului sistemelor de încălzire care utilizează apa ca agent de răcire și doresc să completeze articol formule utile, secretele noastre comerciale pentru a partaja?

Sau poate doriți să se concentreze pe calcule suplimentare sau pentru a sublinia inexactitatea în calculele noastre? Vă rugăm să scrieți comentariile și recomandările în conformitate cu articolul caseta.