Gaisa sildīšanas aprēķins: pamatprincipi + aprēķina piemērs

Apkures sistēmas uzstādīšana nav iespējama bez iepriekšējiem aprēķiniem.Iegūtajai informācijai jābūt pēc iespējas precīzākai, tāpēc gaisa sildīšanas aprēķinus veic eksperti, izmantojot specializētas programmas, ņemot vērā projektēšanas nianses.

Gaisa apsildes sistēmu (turpmāk – gaisa apsildes sistēma) varat aprēķināt pats, kam ir matemātikas un fizikas pamatzināšanas.

Šajā materiālā mēs jums pateiksim, kā aprēķināt siltuma zudumu līmeni mājās un siltuma zudumu sistēmu. Lai viss būtu pēc iespējas skaidrāks, tiks sniegti konkrēti aprēķinu piemēri.

Siltuma zudumu aprēķins mājās

Lai izvēlētos apkures sistēmu, nepieciešams noteikt gaisa daudzumu sistēmai, gaisa sākotnējo temperatūru gaisa kanālā optimālai telpas apsildei. Lai uzzinātu šo informāciju, ir jāaprēķina mājas siltuma zudumi, bet pamata aprēķini jāsāk vēlāk.

Jebkura ēka aukstā laikā zaudē siltumenerģiju. Maksimālais tā daudzums iziet no telpas caur sienām, jumtu, logiem, durvīm un citiem norobežojošiem elementiem (turpmāk tekstā OK), ar vienu pusi uz ielu.

Lai nodrošinātu noteiktu temperatūru mājā, ir jāaprēķina siltumenerģija, kas var kompensēt siltuma izmaksas un uzturēt vēlamo temperatūru.

Pastāv maldīgs uzskats, ka siltuma zudumi katrā mājā ir vienādi.Daži avoti apgalvo, ka jebkuras konfigurācijas nelielas mājas sildīšanai pietiek ar 10 kW, citi ir ierobežoti līdz 7-8 kW uz kvadrātmetru. metrs.

Saskaņā ar vienkāršotu aprēķinu shēmu ik pēc 10 m² no ekspluatējamās teritorijas ziemeļu reģionos un vidējās zonas teritorijās jānodrošina 1 kW siltumenerģijas padeve. Šis katrai ēkai individuālais skaitlis tiek reizināts ar koeficientu 1,15, tādējādi radot siltuma jaudas rezervi neparedzētu zudumu gadījumā.

Taču šādas aplēses ir diezgan aptuvenas, turklāt tajos nav ņemtas vērā mājas celtniecībā izmantoto materiālu īpašības, īpašības, klimatiskie apstākļi un citi faktori, kas ietekmē siltuma izmaksas.

Zaudētā siltuma daudzums ir atkarīgs no aptverošā elementa laukuma un katra tā slāņa siltumvadītspējas. Lielākais siltumenerģijas daudzums atstāj telpu caur sienām, grīdu, jumtu, logiem

Ja mājas celtniecībā tiktu izmantoti mūsdienīgi būvmateriāli materiālu siltumvadītspēja kas ir zemi, tad konstrukcijas siltuma zudumi būs mazāki, kas nozīmē, ka būs nepieciešama mazāka siltumenerģija.

Ja ņemat apkures iekārtas, kas ģenerē vairāk jaudas nekā nepieciešams, tad parādīsies lieks siltums, ko parasti kompensē ventilācija. Šajā gadījumā rodas papildu finansiālās izmaksas.

Ja HVAC ir izvēlēta mazjaudas iekārta, tad telpā pietrūks siltuma, jo ierīce nespēs saražot nepieciešamo enerģijas daudzumu, kas prasīs papildu siltummezglu iegādi.

Poliuretāna putu, stikla šķiedras un citu mūsdienīgu izolācijas materiālu izmantošana ļauj sasniegt maksimālu telpas siltumizolāciju

Ēkas siltuma izmaksas ir atkarīgas no:

• norobežojošo elementu uzbūve (sienas, griesti utt.), to biezums;
• apsildāmās virsmas laukums;
• orientācija attiecībā pret kardinālajiem virzieniem;
• minimālā temperatūra aiz loga reģionā vai pilsētā 5 ziemas dienas;
• apkures sezonas ilgums;
• infiltrācijas, ventilācijas procesi;
• mājas siltuma ieguvumi;
• siltuma patēriņš sadzīves vajadzībām.

Nav iespējams pareizi aprēķināt siltuma zudumus, neņemot vērā infiltrāciju un ventilāciju, kas būtiski ietekmē kvantitatīvo komponentu. Infiltrācija ir dabisks gaisa masu kustības process, kas notiek cilvēku pārvietošanās laikā pa telpu, atverot logus ventilācijai un citiem sadzīves procesiem.

Ventilācija ir speciāli uzstādīta sistēma, caur kuru tiek padots gaiss, un gaiss var iekļūt telpā zemākā temperatūrā.

Ventilācija noņem 9 reizes vairāk siltuma nekā dabiskā infiltrācija

Siltums telpā nonāk ne tikai caur apkures sistēmu, bet arī caur sildošām elektroierīcēm, kvēlspuldzēm, cilvēkiem. Svarīgi ir arī ņemt vērā siltuma patēriņu no ielas atvesto auksto priekšmetu un apģērba sildīšanai.

Pirms SVO aprīkojuma izvēles, apkures sistēmas projektēšana Ir svarīgi ar augstu precizitāti aprēķināt siltuma zudumus mājās. To var izdarīt, izmantojot bezmaksas Valtec programmu. Lai neiedziļinātos lietojumprogrammas sarežģītībā, varat izmantot matemātiskas formulas, kas nodrošina augstu aprēķinu precizitāti.

Lai aprēķinātu kopējos mājokļa siltuma zudumus Q, ir jāaprēķina norobežojošo konstrukciju siltuma izmaksas Q_org.k, enerģijas patēriņš ventilācijai un infiltrācijai Q_v, ņem vērā mājsaimniecības izdevumus Q_t. Zaudējumi tiek mērīti un reģistrēti vatos.

Lai aprēķinātu kopējo siltuma patēriņu Q, izmantojiet formulu:

Q = Q_org.k +Q_v — J_t

Tālāk apsveriet formulas siltuma izmaksu noteikšanai:

J_org.k ,Q_v,Q_t.

Siltuma zudumu noteikšana no norobežojošām konstrukcijām

Vislielākais siltuma daudzums izplūst caur mājas norobežojošajiem elementiem (sienām, durvīm, logiem, griestiem un grīdu). Lai noteiktu Q_org.k ir nepieciešams atsevišķi aprēķināt siltuma zudumus, kas rodas katram konstrukcijas elementam.

Tas ir, Q_org.k aprēķina pēc formulas:

J_org.k =Q_pol +Q_st +Q_okn +Q_pt +Q_dv

Lai noteiktu katra mājas elementa Q, jāzina tā uzbūve un siltumvadītspējas koeficients jeb siltumizturības koeficients, kas norādīts materiāla pasē.

Lai aprēķinātu siltuma izmaksas, tiek ņemti vērā slāņi, kas ietekmē siltumizolāciju. Piemēram, siltināšana, mūrēšana, apšuvums utt.

Siltuma zudumu aprēķins notiek katram norobežojošā elementa viendabīgajam slānim. Piemēram, ja siena sastāv no diviem atšķirīgiem slāņiem (izolācijas un ķieģeļu mūra), tad aprēķinu veic atsevišķi izolācijai un ķieģeļu mūrim.

Slāņa siltuma patēriņu aprēķina, ņemot vērā vēlamo temperatūru telpā, izmantojot izteiksmi:

J_st = S × (t_v -t_n) × B × l/k

Izteiksmē mainīgajiem ir šāda nozīme:

• S — slāņa laukums, m²;
• t_v – vēlamā temperatūra mājā, °C; stūra telpām temperatūra tiek ņemta par 2 grādiem augstāka;
• t_n — reģiona aukstākā 5 dienu perioda vidējā temperatūra, °C;
• k ir materiāla siltumvadītspējas koeficients;
• B – katra norobežojošā elementa slāņa biezums, m;
• l – tabulas parametrs, ņem vērā siltuma patēriņa īpatnības OK, kas atrodas dažādos pasaules virzienos.

Ja sienā, kurai tiek veikts aprēķins, ir iebūvēti logi vai durvis, tad, aprēķinot Q, no kopējās platības OK ir jāatņem loga vai durvju laukums, jo to siltuma patēriņš būs atšķirīgs.

Logu vai durvju tehnisko datu lapā dažreiz ir norādīts siltuma pārneses koeficients D, pateicoties kuram aprēķinus var vienkāršot

Siltuma pretestības koeficientu aprēķina pēc formulas:

D = B/k

Viena slāņa siltuma zudumu formulu var attēlot šādi:

J_st = S × (t_v -t_n) × D × l

Praksē, lai aprēķinātu grīdas, sienu vai griestu Q, katra OK slāņa D koeficienti tiek aprēķināti atsevišķi, summēti un aizvietoti vispārējā formulā, kas vienkāršo aprēķina procesu.

Infiltrācijas un ventilācijas izmaksu uzskaite

No ventilācijas sistēmas telpā var iekļūt zemas temperatūras gaiss, kas būtiski ietekmē siltuma zudumus. Šī procesa vispārīgā formula ir:

J_v = 0,28 × L_n × lpp_v × c × (t_v -t_n)

Izteiksmē alfabēta rakstzīmēm ir nozīme:

• L_n – ienākošā gaisa plūsma, m³/h;
• lpp_v — gaisa blīvums telpā noteiktā temperatūrā, kg/m³;
• t_v – temperatūra mājā, °C;
• t_n — reģiona aukstākā 5 dienu perioda vidējā temperatūra, °C;
• c ir gaisa siltumietilpība, kJ/(kg*°C).

Parametrs L_n ņemts no ventilācijas sistēmas tehniskajiem parametriem. Vairumā gadījumu pieplūdes gaisa apmaiņai ir īpatnējais plūsmas ātrums 3 m³/h, pamatojoties uz kuru L_n aprēķina pēc formulas:

L_n = 3 × S_pol

Formulā S_pol — grīdas platība, m².

Iekštelpu gaisa blīvums lpp_v tiek noteikts ar izteiksmi:

lpp_v = 353/273+t_v

Šeit t_v – iestatītā temperatūra mājā, mērot °C.

Siltuma jauda c ir nemainīgs fiziskais lielums un ir vienāds ar 1,005 kJ/(kg × °C).

Ar dabisko ventilāciju caur logiem un durvīm ieplūst auksts gaiss, izspiežot siltumu caur skursteni

Neorganizētu ventilāciju jeb infiltrāciju nosaka pēc formulas:

J_i = 0,28 × ∑G_h × c×(t_v -t_n) × k_t

Vienādojumā:

• G_h — gaisa plūsma caur katru žogu ir tabulas vērtība, kg/h;
• k_t — termiskās gaisa plūsmas ietekmes koeficients, kas ņemts no tabulas;
• t_v , t_n — iestatītā temperatūra iekštelpās un ārā, °C.

Atverot durvis, rodas visbūtiskākie gaisa siltuma zudumi, tādēļ, ja ieeja ir aprīkota ar gaisa-termiskajiem aizkariem, arī ar tiem jārēķinās.

Termiskais aizkars ir iegarens ventilatora sildītājs, kas rada spēcīgu plūsmu logā vai durvju ailē. Tas samazina vai praktiski novērš siltuma zudumus un gaisa iekļūšanu no ielas, pat ja durvis vai logs ir atvērtas

Lai aprēķinātu durvju siltuma zudumus, tiek izmantota formula:

J_ot.d =Q_dv × j × H

Izteicienā:

• J_dv — ārdurvju aprēķinātie siltuma zudumi;
• H — ēkas augstums, m;
• j ir tabulas koeficients atkarībā no durvju veida un to novietojuma.

Ja mājā ir organizēta ventilācija vai infiltrācija, tad aprēķini tiek veikti, izmantojot pirmo formulu.

Norobežojošo konstrukcijas elementu virsma var būt neviendabīga - var būt plaisas un noplūdes, caur kurām iet gaiss. Šie siltuma zudumi tiek uzskatīti par nenozīmīgiem, taču tos var arī noteikt.To var izdarīt tikai, izmantojot programmatūras metodes, jo dažas funkcijas nav iespējams aprēķināt, neizmantojot lietojumprogrammas.

Visprecīzāko priekšstatu par reāliem siltuma zudumiem sniedz mājas termovizoriskā pārbaude. Šī diagnostikas metode ļauj identificēt slēptās konstrukcijas kļūdas, caurumus siltumizolācijā, noplūdes santehnikas sistēmā, kas samazina ēkas siltumietilpību un citus defektus.

Iekšzemes siltuma pieaugums

Papildu siltums telpā nonāk caur elektroierīcēm, cilvēka ķermeni, lampām, kas arī tiek ņemts vērā, aprēķinot siltuma zudumus.

Eksperimentāli ir noteikts, ka šādas ieejas nedrīkst pārsniegt 10 W uz 1 m². Tāpēc aprēķina formula var izskatīties šādi:

J_t = 10 × S_pol

Izteicienā S_pol — grīdas platība, m².

Pamatmetodoloģija SVO aprēķināšanai

Jebkura gaisa dzesētāja darbības pamatprincips ir siltumenerģijas pārnešana caur gaisu, atdzesējot dzesēšanas šķidrumu. Tās galvenie elementi ir siltuma ģenerators un siltuma caurule.

Telpā tiek padots gaiss, kas jau ir uzsildīts līdz temperatūrai t_rlai uzturētu vēlamo temperatūru t_v. Tāpēc uzkrātās enerģijas daudzumam jābūt vienādam ar ēkas kopējiem siltuma zudumiem, tas ir, Q. Vienādība ir spēkā:

Q = E_ot × c×(t_v -t_n)

Formulā E ir apsildāmā gaisa plūsmas ātrums kg/s telpas apsildīšanai. No vienlīdzības mēs varam izteikt E_ot:

E_ot = Q/ (c × (t_v -t_n))

Atgādināsim, ka gaisa siltumietilpība ir c=1005 J/(kg×K).

Formula nosaka tikai un vienīgi apkurei izmantoto pievadītā gaisa daudzumu tikai recirkulācijas sistēmās (turpmāk RSVO).

Pieplūdes un recirkulācijas sistēmās daļa gaisa tiek ņemta no ielas, bet otra daļa no telpas. Abas daļas sajauc un pēc uzsildīšanas līdz vajadzīgajai temperatūrai nogādā telpā

Ja gaisa dzesētājs tiek izmantots kā ventilācija, tad pievadītā gaisa daudzumu aprēķina šādi:

• Ja gaisa daudzums apkurei pārsniedz ventilācijas gaisa daudzumu vai ir vienāds ar to, tad tiek ņemts vērā apkurei paredzētā gaisa daudzums un sistēma tiek izvēlēta kā tiešās plūsmas (turpmāk tekstā PCVO) vai ar daļēja recirkulācija (turpmāk tekstā CHRSVO).
• Ja gaisa daudzums apkurei ir mazāks par ventilācijai nepieciešamo gaisa daudzumu, tad tiek ņemts vērā tikai ventilācijai nepieciešamais gaisa daudzums, tiek ieviests PSVO (dažkārt - PRVO), un tiek nodrošināta pievadītā gaisa temperatūra. tiek aprēķināts, izmantojot formulu: t_r = t_v + Q/c × E_{ventilācijas atvere}.

Ja indikators t pārsniedz_r pieļaujamie parametri, jāpalielina caur ventilāciju ievadītā gaisa daudzums.

Ja telpā ir pastāvīgas siltuma ģenerēšanas avoti, tiek samazināta pievadītā gaisa temperatūra.

Ieslēgtas elektroierīces rada aptuveni 1% no siltuma telpā. Ja viena vai vairākas ierīces darbosies pastāvīgi, aprēķinos ir jāņem vērā to siltuma jauda

Vienvietīgai telpai indikators t_r var izrādīties savādāk. Tehniski ir iespējams realizēt ideju par dažādu temperatūru padevi atsevišķām telpām, taču daudz vienkāršāk ir nodrošināt vienādas temperatūras gaisu visās telpās.

Šajā gadījumā kopējā temperatūra t_r ņem to, kas izrādās mazākais. Pēc tam pievadītā gaisa daudzumu aprēķina, izmantojot formulu, kas nosaka E_ot.

Tālāk mēs nosakām formulu ienākošā gaisa tilpuma V aprēķināšanai_ot tās sildīšanas temperatūrā t_r:

V_ot =E_ot/lpp_r

Atbilde ir rakstīta m³/h.

Tomēr gaisa apmaiņa telpā V_lpp atšķirsies no vērtības V_ot, jo tas jānosaka, pamatojoties uz iekšējo temperatūru t_v:

V_ot =E_ot/lpp_v

Formulā V noteikšanai_lpp un V_ot gaisa blīvuma indikatori lpp_r un lpp_v (kg/m³) tiek aprēķināti, ņemot vērā uzkarsētā gaisa temperatūru t_r un istabas temperatūra t_v.

Padeves telpas temperatūra t_r jābūt augstākam par t_v. Tas samazinās pievadītā gaisa daudzumu un samazinās kanālu izmērus sistēmām ar dabisku gaisa kustību vai samazinās elektroenerģijas izmaksas, ja uzkarsētās gaisa masas cirkulācijai tiek izmantota mehāniska stimulācija.

Tradicionāli maksimālajai gaisa temperatūrai, kas ieplūst telpā, ja tas tiek piegādāts augstumā, kas pārsniedz 3,5 m, jābūt 70 °C. Ja gaiss tiek piegādāts augstumā, kas ir mazāks par 3,5 m, tad tā temperatūra parasti ir vienāda ar 45 ° C.

Dzīvojamām telpām, kuru augstums ir 2,5 m, pieļaujamā temperatūras robeža ir 60 °C. Kad temperatūra ir iestatīta augstāka, atmosfēra zaudē savas īpašības un nav piemērota ieelpošanai.

Ja gaisa-termiskie aizkari atrodas pie ārējiem vārtiem un atverēm, kas vērstas uz āru, tad ieplūstošā gaisa temperatūra ir pieļaujama 70 °C, ārdurvīs izvietotajiem aizkariem līdz 50 °C.

Piegādāto temperatūru ietekmē gaisa padeves metodes, strūklas virziens (vertikāli, slīpi, horizontāli utt.). Ja telpā vienmēr ir cilvēki, pieplūdes gaisa temperatūra jāsamazina līdz 25 °C.

Pēc provizorisko aprēķinu veikšanas varat noteikt nepieciešamo siltuma ievadi gaisa sildīšanai.

Par RSVO siltuma izmaksas Q₁ tiek aprēķināti pēc izteiksmes:

J₁ =E_ot × (t_r -t_v) × c

PSVO aprēķinam Q₂ ražots pēc formulas:

J₂ =E_{ventilācijas atvere} × (t_r -t_v) × c

Siltuma patēriņš Q₃ FER tiek atrasts pēc vienādojuma:

J₃ = [E_ot ×(t_r -t_v)+E_{ventilācijas atvere} × (t_r -t_v)]×c

Visos trīs izteicienos:

• E_ot un E_{ventilācijas atvere} — gaisa plūsma kg/s apkurei (E_ot) un ventilācija (E_{ventilācijas atvere});
• t_n — ārējā gaisa temperatūra °C.

Pārējie mainīgo raksturlielumi ir vienādi.

CHRSVO recirkulētā gaisa daudzumu nosaka pēc formulas:

E_rec =E_ot — E_{ventilācijas atvere}

Mainīgais E_ot izsaka līdz temperatūrai uzkarsētā jauktā gaisa daudzumu t_r.

PSVO ir īpatnība ar dabisko impulsu - kustīgā gaisa daudzums mainās atkarībā no temperatūras ārā. Ja ārējā temperatūra pazeminās, sistēmas spiediens palielinās. Tas noved pie gaisa plūsmas palielināšanās mājā. Ja temperatūra paaugstinās, notiek pretējs process.

Arī gaisa dzesētājos, atšķirībā no ventilācijas sistēmām, gaiss pārvietojas ar mazāku un mainīgu blīvumu, salīdzinot ar gaisa blīvumu ap gaisa vadiem.

Šīs parādības dēļ notiek šādi procesi:

1. No ģeneratora gaiss, kas iet caur gaisa vadiem, kustības laikā ir jūtami atdzesēts
2. Ar dabisku kustību apkures sezonas laikā mainās telpā ienākošā gaisa daudzums.

Iepriekš minētie procesi netiek ņemti vērā, ja gaisa cirkulācijas sistēmā gaisa cirkulācijai tiek izmantoti ventilatori, tai ir arī ierobežots garums un augstums.

Ja sistēmai ir daudz atzaru, tā ir diezgan plaša, un ēka ir liela un augsta, tad nepieciešams samazināt gaisa dzesēšanas procesu gaisa vados, samazināt dabiskās cirkulācijas spiediena ietekmē ieplūstošā gaisa pārdali.

Aprēķinot nepieciešamo jaudu pagarinātām un sazarotām gaisa apkures sistēmām, ir jāņem vērā ne tikai dabiskais gaisa masas dzesēšanas process, pārvietojoties pa gaisa vadu, bet arī gaisa masas dabiskā spiediena ietekme kas iet caur kanālu

Lai kontrolētu gaisa dzesēšanas procesu, tiek veikti gaisa vadu termiskie aprēķini. Lai to izdarītu, jums ir jāiestata sākotnējā gaisa temperatūra un jāprecizē tās plūsma, izmantojot formulas.

Lai aprēķinātu siltuma plūsmu Q_ohh cauri gaisa kanāla sienām, kuras garums ir l, izmantojiet formulu:

J_ohh = q₁ × l

Izteiksmē vērtība q₁ apzīmē siltuma plūsmu, kas iet caur 1 m gara gaisa kanāla sienām. Parametrs tiek aprēķināts pēc izteiksmes:

q₁ =k×S₁ ×(t_sr -t_v) = (t_sr -t_v)/D₁

Vienādojumā D₁ - siltuma pārneses pretestība no uzkarsēta gaisa ar vidējo temperatūru t_sr caur S apgabalu₁ gaisa kanāla sienas 1 m garumā telpā ar temperatūru t_v.

Siltuma bilances vienādojums izskatās šādi:

q₁l = E_ot × c × (t_nach -t_r)

Formulā:

• E_ot — telpas apkurei nepieciešamais gaisa daudzums, kg/h;
• c ir gaisa īpatnējā siltumietilpība, kJ/(kg °C);
• t_nac — gaisa temperatūra gaisa kanāla sākumā, °C;
• t_r — telpā izplūstošā gaisa temperatūra, °C.

Siltuma bilances vienādojums ļauj iestatīt gaisa sākotnējo temperatūru gaisa kanālā noteiktā gala temperatūrā un, gluži pretēji, noskaidrot gala temperatūru noteiktā sākotnējā temperatūrā, kā arī noteikt gaisa plūsmu.

Temperatūra t_nach var atrast arī, izmantojot formulu:

t_nach = t_v + ((Q + (1 - η) × Q_ohh)) × (t_r -t_v)

Šeit η ir daļa no Q_ohh, ieejot telpā, aprēķinos tiek pieņemts vienāds ar nulli. Pārējo mainīgo raksturlielumi tika minēti iepriekš.

Rafinētā karstā gaisa patēriņa formula izskatīsies šādi:

Eot = (Q + (1 - η) × Q_ohh)/(c × (t_sr -t_v))

Visas burtu vērtības izteiksmē tika definētas iepriekš. Apskatīsim piemēru gaisa apkures aprēķināšanai konkrētai mājai.

Piemērs siltuma zudumu aprēķināšanai mājās

Attiecīgā māja atrodas Kostromas pilsētā, kur ārā temperatūra aukstākajā piecu dienu periodā sasniedz -31 grādu, zemes temperatūra ir +5 °C. Vēlamā istabas temperatūra ir +22 °C.

Mēs apsvērsim māju ar šādiem izmēriem:

• platums - 6,78 m;
• garums - 8,04 m;
• augstums - 2,8 m.

Vērtības tiks izmantotas, lai aprēķinātu norobežojošo elementu laukumu.

Aprēķiniem visērtāk ir uz papīra uzzīmēt mājas plānu, norādot uz tā ēkas platumu, garumu, augstumu, logu un durvju atrašanās vietu, to izmērus.

Ēkas sienas sastāv no:

• gāzbetons ar biezumu B=0,21 m, siltumvadītspējas koeficients k=2,87;
• putuplasts B=0,05 m, k=1,678;
• apdares ķieģelis B=0,09 m, k=2,26.

Nosakot k, jāizmanto informācija no tabulām vai, vēl labāk, informācija no tehnisko datu lapas, jo dažādu ražotāju materiālu sastāvs var atšķirties un līdz ar to tiem ir atšķirīgas īpašības.

Dzelzsbetonam ir visaugstākā siltumvadītspēja, minerālvates plāksnēm ir viszemākā, tāpēc tās visefektīvāk izmanto silto māju celtniecībā

Mājas grīda sastāv no šādiem slāņiem:

• smiltis, B=0,10 m, k=0,58;
• šķembas, B=0,10 m, k=0,13;
• betons, B=0,20 m, k=1,1;
• ekovates izolācija, B=0,20 m, k=0,043;
• armēta klona, ​​B=0,30 m k=0,93.

Iepriekš minētajā mājas plānā grīdai ir vienāda konstrukcija visā teritorijā, nav pagraba.

Griesti sastāv no:

• minerālvate, B=0,10 m, k=0,05;
• reģipsis, B=0,025 m, k= 0,21;
• priedes paneļi, B=0,05 m, k=0,35.

Griestiem nav piekļuves bēniņiem.

Mājā ir tikai 8 logi, visi ir divkameru ar K-stiklu, argonu, D = 0,6. Sešiem logiem izmēri ir 1,2x1,5 m, vienam - 1,2x2 m, vienam - 0,3x0,5 m Durvju izmēri ir 1x2,2 m, D vērtība pēc pases ir 0,36.

Sienu siltuma zudumu aprēķins

Siltuma zudumus aprēķināsim katrai sienai atsevišķi.

Vispirms atradīsim ziemeļu sienas laukumu:

S_sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

Uz sienas nav durvju vai logu aiļu, tāpēc aprēķinos izmantosim šo S vērtību.

Lai aprēķinātu OK siltuma izmaksas, kas orientētas uz vienu no galvenajiem virzieniem, ir jāņem vērā precizējošie koeficienti

Pamatojoties uz sienas sastāvu, mēs atrodam tās kopējo termisko pretestību, kas vienāda ar:

D_s.sten =D_GB +D_pn +D_kr

Lai atrastu D, mēs izmantojam formulu:

D = B/k

Pēc tam, aizstājot sākotnējās vērtības, mēs iegūstam:

D_s.sten = 0.21/2.87 + 0.05/1.678 + 0.09/2.26 = 0.14

Aprēķiniem mēs izmantojam formulu:

J_st = S × (t_v -t_n) × D × l

Ņemot vērā, ka koeficients l ziemeļu sienai ir 1,1, mēs iegūstam:

J_sev.st = 22.51 × (22 + 31) × 0.14 × 1.1 = 184

Dienvidu sienā ir viens logs ar laukumu:

S_{labi 3} = 0.5 × 0.3 = 0.15

Tāpēc aprēķinos ir nepieciešams atņemt S logu no dienvidu sienas D, lai iegūtu visprecīzākos rezultātus.

S_yuj.s = 22.51 — 0.15 = 22.36

Parametrs l dienvidu virzienam ir vienāds ar 1. Tad:

J_sev.st = 22.36 × (22 + 31) × 0.14 × 1 = 166

Austrumu un rietumu sienām dzidrināšanas koeficients ir l=1,05, tāpēc pietiek ar virsmas laukumu OK, neņemot vērā S logus un durvis.

S_{labi 1} = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8

S_{labi 2} = 1.2 × 2 = 2.4

S_d = 1 × 2.2 = 2.2

S_zap+vost = 2 × 6.78 × 2.8 — 2.2 — 2.4 — 10.8 = 22.56

Pēc tam:

J_zap+vost = 22.56 × (22 + 31) × 0.14 × 1.05 = 176

Galu galā sienu kopējais Q ir vienāds ar visu sienu Q summu, tas ir:

J_sten = 184 + 166 + 176 = 526

Kopumā caur sienām izplūst siltums 526 W apjomā.

Siltuma zudumi caur logiem un durvīm

Mājas plānā redzams, ka durvis un 7 logi vērsti uz austrumiem un rietumiem, tāpēc parametrs l=1,05. 7 logu kopējā platība, ņemot vērā iepriekš minētos aprēķinus, ir vienāda ar:

S_okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

Viņiem Q, ņemot vērā to, ka D = 0,6, tiks aprēķināts šādi:

J_{labi 4} = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

Aprēķināsim dienvidu loga Q (l=1).

J_labi5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

Durvīm D=0,36 un S=2,2, l=1,05, tad:

J_dv = 2.2 × (22 + 31) × 0.36 × 1.05 = 43

Apkoposim iegūtos siltuma zudumus un iegūstam:

J_labi+dv = 630 + 43 + 5 = 678

Tālāk mēs nosakām Q griestiem un grīdai.

Siltuma zudumu aprēķins no griestiem un grīdas

Griestiem un grīdai l=1. Aprēķināsim viņu platību.

S_pol = S_pods = 6.78 × 8.04 = 54.51

Ņemot vērā grīdas sastāvu, mēs nosakām vispārējo D.

D_pol = 0.10/0.58 + 0.10/0.13 + 0.2/1.1 + 0.2/0.043 + 0.3/0.93 =61

Tad grīdas siltuma zudumi, ņemot vērā to, ka zemes temperatūra ir +5, ir vienādi:

J_pol = 54.51 × (21 — 5) × 6.1 × 1 = 5320

Aprēķināsim griestu kopējo D:

D_pods = 0.10/0.05 + 0.025/0.21 + 0.05/0.35 = 2.26

Tad griestu Q būs vienāds ar:

J_pods = 54.51 × (22 + 31) × 2.26 = 6530

Kopējie siltuma zudumi caur OK būs vienādi:

J_ogr.k = 526 + 678 +6530 + 5320 = 13054

Kopumā mājas siltuma zudumi būs vienādi ar 13054 W jeb gandrīz 13 kW.

Siltuma un ventilācijas zudumu aprēķins

Telpu vēdina ar īpatnējo gaisa apmaiņas ātrumu 3 m³/h, ieeja ir aprīkota ar gaisa-termisko nojumi, tāpēc aprēķiniem pietiek ar formulu:

J_v = 0,28 × L_n × lpp_v × c × (t_v -t_n)

Aprēķināsim gaisa blīvumu telpā noteiktā +22 grādu temperatūrā:

lpp_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parametrs L_n vienāds ar īpatnējā patēriņa reizinājumu pēc grīdas platības, tas ir:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

Gaisa c siltumietilpība ir 1,005 kJ/(kg× °C).

Ņemot vērā visu informāciju, mēs atrodam Q ventilāciju:

J_v = 0.28 × 163.53 × 1.2 × 1.005 × (22 + 31) = 3000

Kopējais siltuma patēriņš ventilācijai būs 3000 W jeb 3 kW.

Mājsaimniecības siltuma pieaugums

Mājsaimniecības ienākumus aprēķina pēc formulas.

J_t = 10 × S_pol

Tas ir, aizstājot zināmās vērtības, mēs iegūstam:

J_t = 54.51 × 10 = 545

Apkopojot, mēs redzam, ka mājas kopējie siltuma zudumi Q būs vienādi:

Q = 13054 + 3000 - 545 = 15509

Par darba vērtību ņemsim Q=16000 W jeb 16 kW.

SVO aprēķinu piemēri

Ļaujiet pieplūdes gaisa temperatūrai (t_r) - 55 °C, vēlamā istabas temperatūra (t_v) - 22 °C, mājas siltuma zudumi (Q) - 16000 W.

Gaisa daudzuma noteikšana RSVO

Noteikt pievadītā gaisa masu pie temperatūras t_r Izmantotā formula ir:

E_ot = Q/(c × (t_r -t_v)) 

Aizvietojot parametru vērtības formulā, mēs iegūstam:

E_ot = 16000/(1.005 × (55 — 22)) = 483

Pievadītā gaisa tilpuma daudzumu aprēķina pēc formulas:

V_ot =E_ot /lpp_r,

Kur:

lpp_r = 353/(273 + t_r)

Vispirms aprēķināsim blīvumu p:

lpp_r = 353/(273 + 55) = 1.07

Pēc tam:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Gaisa apmaiņu telpā nosaka pēc formulas:

Vp = E_ot /lpp_v

Noteiksim gaisa blīvumu telpā:

lpp_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Aizvietojot vērtības formulā, mēs iegūstam:

V_lpp = 483/1.19 = 405

Tādējādi gaisa apmaiņa telpā ir 405 m³ stundā, un pievadītā gaisa tilpumam jābūt vienādam ar 451 m3³ pēc stundas.

Gaisa daudzuma aprēķins CHRSVO

Lai aprēķinātu gaisa daudzumu FER, mēs ņemam informāciju, kas iegūta no iepriekšējā piemēra, kā arī t_r = 55 °С, t_v = 22 °C; Q = 16000 W.Ventilācijai nepieciešamais gaisa daudzums, E_{ventilācijas atvere}=110 m³/h. Paredzamā āra temperatūra t_n=-31 °C.

Lai aprēķinātu NER, mēs izmantojam formulu:

J₃ = [E_ot ×(t_r -t_v)+E_{ventilācijas atvere} × lpp_v × (t_r -t_v)] × c

Aizstājot vērtības, mēs iegūstam:

J₃ = [483 × (55 — 22) + 110 × 1.19 × (55 — 31)] × 1.005 = 27000

Recirkulētā gaisa tilpums būs 405-110=296 m³ stundā.Papildu siltuma patēriņš ir 27000-16000=11000 W.

Sākotnējās gaisa temperatūras noteikšana

Mehāniskā gaisa vada pretestība ir D=0,27 un tiek ņemta no tā tehniskajiem parametriem. Gaisa kanāla garums ārpus apsildāmās telpas ir l=15 m Noteikts, ka Q=16 kW, iekšējā gaisa temperatūra 22 grādi, un nepieciešamā temperatūra telpas apkurei 55 grādi.

Definēsim E_ot saskaņā ar iepriekš minētajām formulām. Mēs iegūstam:

E_ot = 10 × 3.6 × 1000/ (1.005 × (55 — 22)) = 1085

Siltuma plūsmas vērtība q₁ būs:

q₁ = (55 — 22)/0.27 = 122

Sākotnējā temperatūra ar novirzi η = 0 būs:

t_nach = 22 + (16 × 1000 + 137 × 15) × (55 — 22)/ 1000 × 16 = 60

Noskaidrosim vidējo temperatūru:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Pēc tam:

J_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Ņemot vērā saņemto informāciju, konstatējam:

t_nach = 22 + (16 × 1000 + 1972) × (55 — 22)/(1000 × 16) = 59

No tā izriet, ka, pārvietojoties gaisam, tiek zaudēti 4 grādi siltuma. Lai samazinātu siltuma zudumus, nepieciešams izolēt caurules. Mēs iesakām izlasīt arī citu mūsu rakstu, kurā ir sīki aprakstīts sakārtošanas process gaisa apkures sistēmas.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Informatīvs video par enerģijas izmaksu aprēķināšanu, izmantojot programmu Ecxel:

CBO aprēķinus nepieciešams uzticēt profesionāļiem, jo ​​tikai speciālistiem ir pieredze, atbilstošas ​​zināšanas, un, veicot aprēķinus, viņi ņems vērā visas nianses.

Vai jums ir kādi jautājumi, vai esat atradis kādas neprecizitātes sniegtajos aprēķinos, vai vēlaties papildināt materiālu ar vērtīgu informāciju? Lūdzu, atstājiet savus komentārus zemāk esošajā blokā.