Vattenuppvärmnings Beräkning Exempel: beräkning av värmebalans

Användningen av vatten som kylmedel i värmesystemet - en av de mest populära alternativen för att säkerställa din huset varmt under den kalla årstiden. Det är endast nödvändigt att kunna utforma och utför sedan installationen av systemet. Annars kommer värmen att vara ineffektiva i de höga kostnaderna för bränsle, som kommer överens om, är det inte intressant i dagens energipriser.

Genomföra sin egen uppvärmning av vatten beräkning (hädanefter - CBO) är omöjlig utan användning av specialiserad mjukvara, såsom det används i beräkningarna komplexa uttryck för att bestämma värdena av vilka genom en konventionell kalkylator det är omöjligt. I den här artikeln analyserar vi i detalj algoritmen utföra beräkningar, ge en formel som används av överväger att genomföra ett specifikt exempel beräkningar.

Materialet slutföra tabellen med de värden och referensparametrar som behövs under computing teman bilder och videor, som visade ett tydligt exempel på beräkningen genom användning av program.

Beräkning av värmebalansen huskonstruktionen

För införandet av en värmeanläggning, där det cirkulerande materialet skjuter ut vatten som tidigare krävs för att göra exakta hydraulisk beräkning.

När man utvecklar, genomföra någon typ av värmesystem du behöver veta den termiska balansen (hädanefter - TB). Att veta värmeeffekten för att hålla temperaturen i rummet, kan du välja rätt utrustning och fördela sin last på rätt sätt.

På vintern har en viss värmeförlust (hädanefter - TP) rummet. Huvudmassan av energi går igenom byggelementen och ventilationsöppningarna. Mindre kostnader stod för infiltration, värme och andra objekt.

TS beror på lagren som utgör klimatskalet (hädanefter - OK). Moderna byggmaterial, i synnerhet värmare, har låg värmeledningsförmåga (Vidare - CT), så genom dem lämnar mindre värme. För husen i samma område, men med en annan struktur OK, värmekostnader kommer att vara annorlunda.

Förutom att bestämma TA, är det viktigt att beräkna TB hem. Indikatorn beaktar inte bara den mängd energi som lämnar rummet, men även antalet nödvändiga kraften för att upprätthålla en viss grad av åtgärder i hemmet.

De mest exakta resultat ger specialiserade program som är utformade för byggare. Tack vare dem kan ta hänsyn till flera faktorer som påverkar TA.

Med hög noggrannhet kan beräknas TA bostäder via formler.

General hem uppvärmningskostnader beräknas enligt ekvationen:

Q = Q_OK + Q_v,

var Q_OK - den mängd värme lämnar rummet genom OK; Q_v - termisk ventilationskostnader.

Förluster genom ventilation fångas i händelse av att luften kommer in i rummet, har en lägre temperatur.

Beräkningarna tar hänsyn till allmänt OK, in ena sidan av gatan. Denna ytterväggar, golv, tak, dörrar och fönster.

General TP Q_OK lika med summan av varje TP OK, det vill säga:

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

där:

• Q_st - värdet av TP vägg;
• Q_okn - TP fönster;
• Q_dv - TP dörrar;
  
• Q_PTL - TP tak;
  
• Q_pl - TP golvet.

Om golvet eller takkonstruktionen är ojämn över området, TP beräknas för varje avsnitt för sig.

Beräkning av värmeförluster genom OK

För beräkningen behöver du följande information:

• Väggstruktur, de använda materialen, deras tjocklekar, CT;
• omgivningstemperaturen är extremt kalla vintrar i fem dagar;
• OK område;
• Orientering OK;
• rekommenderas temperatur i bostaden på vintern.

Att beräkna TA behövs för att hitta den totala värmeresistansen R_ca.. För att göra detta måste du veta den termiska resistansen R₁, R₂, R₃,..., R_n varje lager OK.

koefficienten R_n beräknas med följande formel:

Rn = B / k,

I formeln: B - OK Skikttjocklek i mm, k - CT hos varje skikt.

Totala R kan bestämmas genom uttrycket:

R = ΣR_n

Tillverkare av dörrar och fönster indikerar vanligtvis R-faktor i passet av produkten, så räkna den separat är inte nödvändigt.

Den allmänna formeln för beräkning av TA genom OK enligt följande:

Q_OK = ΣS x (t_VNT - t_nar) X R x l,

I uttrycket:

• S - OK område, m²;
• t_VNT - den önskade temperaturen i rummet;
• t_nar - extern lufttemperatur;
• R - motståndskoefficient beräknas separat från passet eller tagna produkter;
• l - förfining koefficient orienteringen av väggarna i förhållande till väderstrecken.

TB beräkning gör det möjligt att välja den utrustning som krävs kraft som utesluter sannolikheten för bildandet av värmebrist eller överutbud. värmeunderskott kompenseras genom en ökning i luftflöde genom ventilations överflöd - installation av ytterligare värme från element.

Värmeventilationskostnader

Den allmänna formeln för beräkning av TA ventilationen är som följer:

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

När det gäller variablerna har följande betydelser:

• L_n - kostnader för inkommande luft;
• p_VNT - luftens densitet vid en viss temperatur i rummet;
• c - specifika värme luft;
• t_VNT - temperaturen i huset;
• t_nar - yttre lufttemperatur.

Om ventilationen är installerad i en byggnad, parametern L_n Performance tas från enheten. Om ventilationen är utelämnad, den standard mått på specifik ventilation lika med 3 m³ per timme.

På grundval av detta L_n beräknas enligt följande:

L_n = 3 × S_pl,

I uttrycket S_pl - golvyta.

Därefter måste vi beräkna luftens densitet p_VNT vid rumstemperatur i en förutbestämd t_VNT.

Detta kan göras med användning av formeln:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT),

Specifika värme c = 1,0005.

Om ventilationen eller oorganiserad infiltration i väggarna finns sprickor eller hål, bör beräkningen av TA genom hålen anförtros särskilda program.

I en annan artikel, tog vi vår detaljerade ett exempel på beräkning av upphettning med konkreta exempel och formler av byggnaden.

Exempel på beräkning av den termiska balansen

Överväga huset höjd 2,5 m, en bredd på 6 m och 8 m lång, som ligger i Oxa Sakhalin region där extremt kalla 5-dags vila termometer termometer sänktes till -29 grader.

Som ett resultat, var marktemperaturen inställd mätningar - 5. Rekommenderad temperatur inne i strukturen är 21 grader.

Väggarna i huset under övervägande består av:

• Murverk tjocklek = 0,51 m, CT k = 0,64;
• Mineralulls m = 0,05, k = 0,05;
• beklädnads B = 0,09 m, k = 0,26.

Vid bestämning av k bäst att använda en tabell, se tillverkarens webbplats eller information i det tekniska databladet.

Golvbeläggningen består av följande skikt:

• OSB-skivor B = 0,1 m, k = 0,13;
• Mineralulls m = 0,05, k = 0,047;
• Den Cementgolvavjämning m = 0,05, k = 0,58;
• Styrofoam B = 0,06 m, k = 0,043.

Huset har ingen källare och golvet har samma struktur i hela området.

Taket består av skikt:

• Gips ark B = 0,025 m, k = 0,21;
• Värmaren m = 0,05, k = 0,14;
• Taktäckningsmaterial B = 0,05 m, k = 0,043.

Huset har totalt 6 två kammare fönster och glas och argon. Databladet på produktens känt att R = 0,7. Fönstren har dimensioner 1.1h1.4 m.

Dörrar har dimensioner 1h2.2 m, figur R = 0,36.

Steg # 1 - Beräkning av värmeförlust väggar

Väggarna i hela området består av tre lager. Vid första beräkna sin totala värmemotstånd.

Varför använder vi formeln:

R = ΣR_n,

och uttrycket:

R_n = B / k

Med tanke på de ursprungliga uppgifterna, får vi:

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

Att lära sig R, kan du fortsätta att beräkningen av TP norra, södra, östra och västra väggar.

Beräkna arean av den norra väggen:

S_sev.sten = 8 × 2.5 = 20

Därefter, varvid i formeln Q_OK = ΣS x (t_VNT - t_nar) X R x l och med tanke på att l = 1,1, erhåller vi:

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

Området för den södra väggen i S_yuch.st = S_sev.st = 20.

I väggen finns det ingen inbyggd fönster eller dörr, så, med tanke på koefficienten l = 1, erhåller vi följande TP:

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

Till de västra och östra väggar av koefficienten l = 1,05. Därför är det möjligt att hitta den totala ytan på väggarna, det vill säga:

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

6 fönster och en dörr inbyggd i väggen. Vi beräknar den totala arealen av fönster och dörrar S:

S_okn = 1.1 × 1.4 × 6 = 9.24

S_dv = 1 × 2.2 = 2.2

Vi definierar S S väggar utom fönster och dörrar:

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

Vi beräknar den totala transformatorstation de östra och västra väggar:

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

Efter att ha mottagit resultaten, beräknar vi hur mycket värme ut genom väggarna:

Qst = Q_sev.st + Q_yuch.st + Q_{Vost + zap} = 2140 + 2085 + 2354 = 6579

Total allmän TP väggen är 6 kW.

Steg # 2 - beräkning TP av fönster och dörrar

Windows ligger på öst och väst väggar, så när koєffitsient beräkningar l = 1,05. Det är känt att strukturen hos alla konstruktioner lika och R = 0,7.

Med hjälp av värdena på området, med tanke på ovanstående, får vi:

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

Att veta att för dörrar R = 0,36, och S = 2,2, definiera deras TP:

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

Som ett resultat, genom fönstren ut 340 watt värme och genom dörren - 42 watt.

Steg # 3 - Definition TP golv och tak

Självklart kommer tak och golvytan vara densamma, och beräknas på följande sätt:

S_pol = S_PTL = 6 × 8 = 48

Beräkna den totala termiska motståndet av golvet på grund av dess struktur.

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

Vetskap om att jordtemperaturen t_nar= + 5 och med tanke på koefficienten l = 1, beräkna Q kön:

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

Runda, finner vi att golvet värmeförlusterna uppgår till cirka 3 kW.

Vi definierar värmebeständigheten hos taket R_PTL och 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

Av detta följer att genom taket och golvet tar nästan 6 kW.

Steg 4 - Beräkning av ventilation TP

Ventilationsrummet är organiserat, beräknas enligt följande:

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

Baserad på specifikationerna, det specifika värmet av 3 kubikmeter per timme, dvs .:

L_n = 3 × 48 = 144.

För beräkning av densiteten med användning av formeln:

p_VNT = 353 / (273 + t_VNT).

Beräknade rumstemperaturen är 21 grader.

Ersätta de kända värdena, får vi:

p_VNT = 353/(273+21) = 1.2

Substituerad i formeln ovan av figurerna:

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

Med tanke på TP på ventilation, är den totala Q av byggnaden:

Q = 7000 + 6000 + 3000 = 16 tusen.

Översätta i kW, erhållet allmänna värmeförlust av 16 kW.

Funktioner i beräkningen av NWO

Efter att ha funnit indexet TP överförs till den hydrauliska beräkningen (nedan - GR).

På grundval av detta, få information om följande indikatorer:

• rör optimala diameter, som kommer att kunna passera en förutbestämd mängd av kylmedel vid ett tryckfall;
• kylmedel flödeshastighet vid en viss plats;
• rörelsehastigheten för vatten;
• värdet av resistiviteten.

Före start av beräkningen att förenkla beräkningarna visar rumsliga schema över ett system där alla dess element är anordnade parallellt med varandra.

De viktigaste stegen i vattenuppvärmning beräkningar.

Ring cirkulerande GH

Metoder för att beräkna GR är baserad på antagandet att alla grenar av de stammar och identiska temperaturförändringar.

Beräkningsalgoritmen är följande:

1. Visas på systemet, med hänsyn tagen till värmeförlusten, värme appliceras på lasten som verkar på värm, stammarna.
2. Baserat på ordningen valda huvud cirkulerande ring (nedan - HCC). Den egenheten av ringen att det cirkulerande tryck per längdenhet av ringen tar det minsta värdet.
3. HCC är uppdelad i delar som har ett konstant värmeflöde. För att indikera antalet av varje portion, termisk belastning, diameter och längd.

I det vertikala systemet av ett enda rör typ tas som en fcc ringen genom vilken det mest belastade ståndröret i en återvändsgränd eller passerar vatten rörelse på motorvägar. Mer detaljer om länkning ringar som cirkulerar i rörsystemet och valet av huvud talade vi följande artikel. Separat uppmärksammat ordningen utföra beräkningar med användning av ett specifikt exempel i illustrativt syfte.

I ett horisontellt system fcc enda rör typ måste ha den minsta cirkulationstrycket och enhetslängd av ringen. För system med naturlig cirkulation situationen är liknande.

När GH fallrör vertikal ettrörs flödessystem, de flödes inställbara stöttor, som i sin sammansättning standardiserade noder betraktas som en enda krets. För stigare med bakre partier producera separation, med tanke på distribution av vatten i varje rör verktygsenheten.

Vattenförbrukningen i den givna sektionen ges av:

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

När det gäller alfabetiska tecken har följande värden:

• Q_Kont - termisk lastkrets;
• β_1, β₂ - ytterligare bords koefficienter med hänsyn till värmeöverföringen i rummet;
• c - det specifika värmet av vatten är lika med 4187;
• t_r - temperaturen hos vattnet i tillförselledningen;
• t₀ - vattentemperaturen i returledningen.

Efter bestämning av diametern och den mängd vatten som nödvändigt att veta dess hastighet, och värdet på specifik resistans R. Alla beräkningar är lämpligast genomförs med hjälp av särskilda program.

GR sekundära cirkulationsring

Efter huvudringen GR bestämt tryck i lungkretsloppet ringen, som är bildad genom det kommande stigare Med tanke på att tryckfallet kan skilja sig åt med högst 15% när stall systemet och inte mer än 5%, med passerar.

Om det är omöjligt att koppla tryckförlusten sätts gasspjälls bricka, är diametern för vilken beräknas med hjälp av mjukvarutekniker.

Beräkning av radiatorpaneler

Låt oss gå tillbaka till planen i huset, som ligger ovanför. Genom beräkning fann man att för att upprätthålla värmebalansen krävs 16 kW av energi. I detta hus har 6 rum för olika ändamål - vardagsrum, badrum, kök, sovrum, hall, hallen.

Baserat på konstruktionsdimensioner, är det möjligt att beräkna volymen V:

V = 8 × 6 × 2,5 = 120 m³

Nästa du behöver för att hitta den mängd värme per m³. För att göra detta, bör Q delas av volymen hittas, det vill säga:

P = 16000/120 = 133 watt per m³

Därefter måste du bestämma hur mycket värme som krävs för ett enkelrum. I diagrammet är området i varje rum redan beräknats.

Bestäm mängden:

• badrum – 4.19×2.5=10.47;
• vardagsrum – 13.83×2.5=34.58;
• kök – 9.43×2.5=23.58;
• sovrum – 10.33×2.5=25.83;
• korridor – 4.10×2.5=10.25;
• hall – 5.8×2.5=14.5.

Beräkningarna måste också överväga det rum där det finns en värmekanal, såsom en korridor.

Vi definierar den nödvändiga mängden värme i varje rum, genom att multiplicera mängden utrymme på indikatorn P.

Vi får önskad effekt:

• för badrum - 10,47 x 133 = 1392 W;
• vARDAGSRUM - 34,58 x 133 = 4599 W;
• kök - 23,58 x 133 = 3136 W;
• sovrum - 25,83 x 133 = 3435 W;
• för korridoren - 10,25 x 133 = 1363 W;
• hall - 14,5 x 133 = 1889 watt.

Vi går vidare till beräkning av radiatorpaneler. Vi använder aluminiumradiatorer, vars höjd är 60 cm, effekt vid 70 är 150 watt.

Vi beräknar erforderligt antal radiatorpaneler:

• badrum – 1392/150=10;
• vardagsrum – 4599/150=31;
• kök – 3136/150=21;
• sovrum – 3435/150=23;
• hall – 1889/150=13.

Totala behov: 10 + 31 + 21 + 23 + 13 = 98 radiatorpaneler.

Vår webbplats har också andra artiklar som vi granskat i detalj ordning av den termiska utformningen av värmesystem, steg för steg beräkning av kraften i radiatorer och värmerör. Och om ditt system kräver närvaro av varma golv, måste du utföra ytterligare beräkningar.

Närmare alla dessa frågor behandlas i nästa artikel:

• Termisk värmesystem beräkning: hur man korrekt göra en beräkning på systembelastningen
• Beräkning av radiatorer: hur man beräknar den önskade mängden batterikraft och
• Beräkning av röret volym: principer och regler för beräkning av betalningsproduktionen i liter och kubikmeter
• Hur man gör en beräkning av golvvärme på exemplet med ett vattensystem
• Beräkning av rör för golvvärme: typer av röranläggningstekniker och beräkning steg-flöde +

Slutsatser och nyttiga videor på ämnet

I videon kan du se ett exempel på beräkning av uppvärmning av vatten, som genomförs Valtec program betyder:

Hydraulisk beräkning görs bäst med hjälp av särskilda program, som garanterar hög noggrannhet i beräkningarna tar hänsyn till alla nyanser design.

Har du specialisera sig på att utföra beräkningen av värmesystem som använder vatten som kylmedel och vill komplettera vår artikel nyttiga formler, affärshemligheter för att dela?

Eller kanske du vill fokusera på ytterligare beräkningar eller att påpeka felaktig i våra beräkningar? Skriv dina kommentarer och rekommendationer i enlighet med artikel box.