Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Инсталирането на отоплителната система е невъзможно без предварителни изчисления. Получената информация трябва да бъде възможно най-точна, затова изчислението на въздушното отопление се извършва от специалисти, използващи специализирани програми, като се вземат предвид нюансите на дизайна.

Възможно е системата за отопление на въздуха (наричана по-нататък - ИТС) да се изчислява самостоятелно, притежавайки елементарни знания по математика и физика.

В този материал ще обясним как да се изчисли нивото на топлинните загуби у дома и ИТС. За да може всичко да бъде възможно най-ясно, ще бъдат дадени конкретни примери за изчисления.

Изчисляване на топлинните загуби у дома

За да изберете климатична система, е необходимо да се определи количеството въздух за системата, началната температура на въздуха в канала за оптимално отопление на помещението. За да разберете тази информация, трябва да изчислите топлинните загуби у дома и да започнете основните изчисления по-късно.

Всяка сграда в студения период губи топлинна енергия. Максималният му брой излиза от стаята през стени, покрив, прозорци, врати и други ограждащи елементи (по-нататък - ОК), едната страна е обърната към улицата.

За да се осигури определена температура в къщата, е необходимо да се изчисли топлинната мощност, която е в състояние да компенсира разходите за топлинна енергия и да поддържа желаната температура в къщата.

Изчисленията за въздушно отопление на селска къща се извършват за правилния избор на отоплителна единица, способна да генерира необходимото количество топлинна енергия. Топлинният генератор, който използва главно камини и руски печки в селски къщи, трябва да покрива топлинните загуби на къщата чрез строителни конструкции. В системите за въздушно отопление, подготовката на топлоносителя се извършва от всички видове котли. Първо загряват вода или пара, които от своя страна пренасят топлината във въздушните течения. Газовите, водните и електрическите нагреватели доставят затоплен въздух в помещението, без да използват канали Когато се използват единици, които доставят нагрята въздушна маса директно в помещението, те се монтират в количество от поне 2 броя на стая. В случай на повреда на едно устройство, вторият може да осигури температура от +5 градуса При комбиниране на въздушно отопление с вентилационни и климатични системи е необходимо да се вземат предвид загубите на енергия, дължащи се на нагряване на свеж въздух, смесен отвън. В каналните версии на въздушните отоплителни системи, нагряваният въздух се движи през тръбите, чиято повърхност пренася топлината в помещението В въздуховодните системи функцията на отоплителните уреди се изпълнява от тръбопровода. Нейната площ се взема предвид при определяне на преноса на топлина.

Има погрешно схващане, че топлинните загуби са еднакви за всеки дом. Някои източници твърдят, че 10 kW е достатъчно за отопление на малка къща от всякаква конфигурация, други са ограничени до 7-8 kW на квадратен метър. м.

Съгласно опростената схема на изчисленията, на всеки 10 m 2 от експлоатираната площ в северните райони и централните райони трябва да се осигури захранване с 1 kW топлинна енергия. Тази цифра, индивидуална за всяка сграда, се умножава с коефициент 1, 15, като по този начин се създава резерв от топлинна енергия в случай на непредвидени загуби.

Тези оценки обаче са доста груби, освен това те не вземат предвид качеството, характеристиките на материалите, използвани при изграждането на къщата, климатичните условия и други фактори, влияещи върху потреблението на топлина.

Количеството на изходящата топлина зависи от площта на ограждащия елемент, топлинната проводимост на всеки от неговите слоеве. Най-голямо количество топлинна енергия напуска стаята през стените, пода, покрива, прозорците

Ако в строителството на къщата са използвани съвременни строителни материали, чиято топлопроводимост е ниска, то топлинните загуби на конструкцията ще бъдат по-ниски, което означава, че топлинната мощност ще се изисква по-малко.

Ако вземете термично оборудване, което генерира повече енергия, отколкото е необходимо, ще има излишък на топлина, която обикновено се компенсира с вентилация. В този случай са налице допълнителни финансови разходи.

Ако беше избрано ниско енергийно оборудване за NWO, тогава ще има недостиг на топлина в помещението, тъй като устройството няма да може да генерира необходимото количество енергия, поради което ще бъде необходимо да се придобият допълнителни топлинни инсталации.

Използването на полиуретанова пяна, фибростъкло и друга модерна изолация позволява максимална топлоизолация на помещението

Разходите за топлинна сграда зависят от:

  • структурата на ограждащите елементи (стени, тавани и др.), тяхната дебелина;
  • отопляема повърхност;
  • ориентация спрямо кардиналните точки;
  • минималната температура извън прозореца в района, градът за 5 зимни дни;
  • продължителността на отоплителния сезон;
  • процеси на инфилтрация и вентилация;
  • вътрешни топлинни печалби;
  • консумация на топлинна енергия за битови нужди.

Правилното изчисляване на топлинните загуби е невъзможно без отчитане на инфилтрацията и вентилацията, което значително засяга количествения компонент. Инфилтрацията е естествен процес на придвижване на въздушни маси, който възниква по време на движението на хората около стаята, отваряне на прозорци за проветряване и други вътрешни процеси.

Вентилацията е специално инсталирана система, през която се подава въздух и въздухът може да влезе в помещение с по-ниска температура.

Чрез вентилация оставя 9 пъти повече топлина, отколкото при естествената инфилтрация

Топлината влиза в помещението не само чрез отоплителната система, но и чрез отоплителни уреди, лампи с нажежаема жичка и хора. Важно е да се вземат предвид разходите за топлинна енергия за отопление на студени предмети, донесени от улицата, дрехи.

Преди да изберете оборудване за ИТС, проектирайки отоплителна система, е важно да се изчисли топлинната загуба у дома с висока точност. Можете да направите това с безплатната програма Valtec. За да не се рови в тънкостите на приложението, можете да използвате математически формули, които дават висока точност на изчисленията.

За да се изчисли общата топлинна загуба Q на жилището, е необходимо да се изчисли топлинната мощност на ограждащите конструкции Q org.k, консумацията на енергия за вентилация и инфилтрация Q v, да се вземат предвид битовите разходи Qt . Загубите се измерват и записват във ватове.

За да изчислите общата топлинна мощност Q, използвайте формулата:

Q = Q org.k + Q v - Q t

След това ще разгледаме формулите за определяне на входящата топлина:

Q org.k, Q v, Q t .

Определяне на ограждащи конструкции на топлинни загуби

Чрез ограждащите елементи на къщата (стени, врати, прозорци, таван и под) се отделя най-голямо количество топлина. За да се определи Q org.k, е необходимо отделно да се изчислят топлинните загуби, които всеки структурен елемент носи.

Тоест, Q org.k се изчислява по формулата:

Q org.k = Q pol + Q st + Q okn + Q pt + Q dv

За да се определи Q на всеки елемент на къщата, трябва да знаете неговата структура и коефициента на топлопроводимост или коефициент на топлинна устойчивост, което е посочено в паспорта на материала.

За изчисляване на топлинния поток се вземат предвид слоевете, които влияят на изолацията. Например, изолация, зидария, облицовка и др

Изчисляването на топлинните загуби става за всеки хомогенен слой на ограждащия елемент. Например, ако стената се състои от два различни слоя (изолация и зидария), изчислението се прави отделно за изолация и за зидария.

Изчислява се топлинните разходи на слоя, като се отчита желаната температура в помещението чрез израза:

Q st = S × (t v - t n ) × B × l / k

В израза променливите имат следното значение:

  • S е площта на слоя, т2;
  • t v - желаната температура в къщата, ° С; за ъгловите помещения температурата се приема за 2 градуса по-висока;
  • t n - средната температура на най-студените 5 дни в района, ° С;
  • k е коефициентът на топлопроводимост на материала;
  • В е дебелината на всеки слой на ограждащия елемент, m;
  • l– табличен параметър, отчитащ характеристиките на потреблението на топлина за ОК, намиращи се в различни посоки на света.

Ако прозорците или вратите са вградени в стената, за която се прави изчислението, тогава при изчисляване на Q площта на прозореца или вратата трябва да се извади от общата площ на ОС, тъй като консумацията им на топлина ще бъде различна.

В техническия паспорт на прозорците или вратите понякога се посочва коефициентът на топлопредаване D, поради което е възможно да се опростят изчисленията

Коефициентът на топлоустойчивост се изчислява по формулата:

D = b / k

Формулата на топлинните загуби за един слой може да се представи като:

Q st = S × (t v - t n ) × D × l

На практика, за да се изчисли Q на пода, стените или таваните, коефициентите D на всеки слой се изчисляват поотделно, те се сумират и заместват в общата формула, което опростява процеса на изчисление.

Отчитане на разходите за инфилтрация и вентилация

Нискотемпературният въздух, който значително влияе на загубата на топлина, може да навлезе в помещението от вентилационната система. Общата формула за този процес е:

Q v = 0.28 × L n × p v × c × (t v - t n )

В израза буквените знаци имат значение:

  • L n - дебит на входящия въздух, m 3 / h;
  • p v е плътността на въздуха в помещението при дадена температура, kg / m 3 ;
  • t v - температурата в къщата, ° С;
  • t n - средната температура на най-студените 5 дни в района, ° С;
  • c е топлинният капацитет на въздуха, kJ / (kg * ° C).

Параметърът L n е взет от техническите характеристики на вентилационната система. В повечето случаи обменът на свеж въздух има специфичен дебит 3 m 3 / h, въз основа на който L n се изчислява по формулата:

L n = 3 × S pol

Във формулата S pol - площ на пода, м 2 .

Плътността на въздуха в помещението p v се определя от израза:

p v = 353/273 + t v

Тук t v е зададената температура в къщата, измерена в ° С.

Топлинната мощност е постоянна физическа величина и е равна на 1.005 kJ / (kg × ° С).

При естествена вентилация студеният въздух влиза през прозорците, вратите и измества топлината през комина.

Неорганизираната вентилация или инфилтрацията се определя по формулата:

Q i = 0.28 × ∑G h × c × (t v - t n ) × k t

В уравнението:

  • G h - въздушен поток през всяка ограда, е таблична стойност, kg / h;
  • k t - коефициент на влияние на топлинния въздушен поток, взет от таблицата;
  • t v, t n - зададени температури отвътре и отвън, ° С.

При отваряне на вратите се получава най-значителната топлинна загуба на въздуха, следователно, ако входът е оборудван с въздушно-топлинни завеси, те също трябва да бъдат взети под внимание.

Термичната завеса е удължен вентилационен нагревател, който образува мощен поток в рамките на прозореца или отвора на вратата. Минимизира или практически елиминира загубата на топлина и проникването на въздух от улицата, дори при отворена врата или прозорец.

За изчисляване на топлинната загуба на вратите се използва формулата:

Q ot.d = Q dv x j × H

По отношение на:

  • Q dv - изчислена топлинна загуба на външни врати;
  • H - височина на сградата, m;
  • j е табличен коефициент в зависимост от вида на вратите и тяхното местоположение.

Ако в къщата има организирана вентилация или инфилтрация, изчисленията се правят по първата формула.

Повърхността на ограждащите елементи на конструкцията може да бъде хетерогенна - върху нея могат да има пропуски, течове, през които преминава въздух. Тези топлинни загуби се считат за незначителни, но могат също да бъдат определени. Това може да стане само чрез софтуерни методи, тъй като е невъзможно да се изчислят някои функции, без да се използват приложения.

Най-точната картина на реалната загуба на топлина дава топлинна визуализация. Този диагностичен метод разкрива скрити грешки при строителството, дупки в топлоизолацията, течове в водопроводната система, намаляване на топлинното качество на сградата и други дефекти.

Битова топлина

Чрез електрически устройства, човешкото тяло, лампите, допълнителното топлина идва в помещението, което също се взема предвид при изчисляване на топлинните загуби.

Експериментално е установено, че такива приходи не могат да надвишават 10 W на 1 m 2 . Следователно формулата за изчисление може да бъде:

Qt = 10 × S pol

По отношение на S pol - етажна площ, m 2 .

Основният метод за изчисляване на CBO

Основният принцип на работа на всяко SWO е да прехвърля топлинна енергия през въздуха чрез охлаждане на охлаждащата течност. Неговите основни елементи са топлинният генератор и топлинната тръба.

Въздухът се подава в стаята, която вече е нагрята до температура t r, за да се поддържа желаната температура t v . Следователно, количеството акумулирана енергия трябва да бъде равно на общите топлинни загуби на сградата, т.е.

Q = E от × c × (t v - t n )

Във формула E дебитът на нагрявания въздух е кг / сек за нагряване на помещението. От равенство можем да изразим:

E ot = Q / (c × (t v - t n ))

Припомнете си, че топлинният капацитет на въздуха с = 1005 J / (kg × K).

Съгласно формулата се определя само количеството на доставения въздух, използвано само за отопление само в рециркулационни системи (по-нататък - RSVO).

В системите за снабдяване и рециркулация част от въздуха се взема от улицата, а от другата - от стаята. Двете части се смесват и след нагряване до желаната температура се доставят в помещението.

Ако CBO се използва като вентилация, количеството на доставения въздух се изчислява, както следва:

  • Ако количеството въздух за отопление надвишава количеството въздух за вентилация или е равно на него, тогава трябва да се вземе предвид количеството въздух за отопление и да се избере система с директен поток (наричана по-нататък EDP) или с частична рециркулация (наричана по-нататък HRMSO).
  • Ако количеството въздух за отопление е по-малко от количеството въздух, необходимо за вентилация, тогава се взема предвид само количеството въздух, необходимо за вентилация, въвеждат се ЕПД (понякога - RRMS), а температурата на входящия въздух се изчислява по формулата: t r = t v + Q / c × E отвор .

В случай, че индикаторът r r надвишава допустимите параметри, трябва да се увеличи количеството на входящия въздух през вентилацията.

Ако в помещението има източници на постоянна топлинна енергия, температурата на доставения въздух се намалява.

Включените електрически уреди генерират около 1% от топлината в помещението. Ако едно или повече устройства работят непрекъснато, тяхната топлинна мощност трябва да бъде взета предвид при изчисленията.

За единична стая индикаторът t r може да е различен. Възможно е технически да се реализира идеята за доставяне на различни температури на отделно взети стаи, но е много по-лесно да се доставя въздух във всички помещения при същата температура.

В този случай, общата температура t r е тази, която се оказа най-ниска. Тогава количеството на доставения въздух се изчислява по формулата, която определя E ot .

След това дефинираме формулата за изчисляване на количеството на входящия въздух V от температурата на нагряването му:

V ot = E ot / pr

Отговорът се записва в м3 / ч.

Въздушният обмен в помещението V p обаче ще се различава от стойността на V ot, тъй като той трябва да бъде определен въз основа на вътрешната температура t v :

V ot = E ot / p v

Във формулата за определяне на V p и V ot показателите за плътност на въздуха p r и p v (kg / m 3 ) се изчисляват, като се вземе предвид температурата на нагрятия въздух t r и температурата в помещението t v .

Доставената стайна температура t r трябва да бъде по-висока от t v . Това ще намали количеството на доставения въздух и ще намали размера на каналите на системите с естествено движение на въздуха или ще намали разходите за електричество, ако използвате механичен импулс за циркулиране на нагрятата въздушна маса.

Традиционно максималната температура на постъпващия въздух в помещението, когато се доставя на височина над 3, 5 m, трябва да бъде 70 ° C. Ако въздухът се подава на височина по-малка от 3, 5 m, то температурата му обикновено е равна на 45 ° C.

За жилищни помещения с височина 2, 5 м допустимата температурна граница е 60 ° C. Когато температурата е по-висока, атмосферата губи свойствата си и е неподходяща за вдишване.

Ако въздушно-топлинните завеси са разположени на външната врата и отворите, които излизат навън, тогава входящата температура на въздуха е 70 ° С, за завеси, разположени във външните врати, до 50 ° С.

Температурата на потока се влияе от методите за подаване на въздух, посоката на струята (вертикално, по наклон, хоризонтално и т.н.). Ако винаги има хора в стаята, температурата на доставения въздух трябва да се намали до 25 ° C.

След предварителните изчисления е възможно да се определи необходимата входяща топлина за нагряване на въздуха.

За RSVO входящата топлина Q 1 се изчислява чрез израза:

Q 1 = E от × (t r - t v ) × c

За PSCO, Q 2 се изчислява по формулата:

Q 2 = E vent × (t r - t v ) × c

Консумацията на топлина Q 3 за HRMSO се намира от уравнението:

Q 3 = [E от × (t r - t v ) + E vent × (t r - t v )] × c

И в трите израза:

  • E ot и E отвор - въздушен поток в kg / s за отопление (E ot ) и вентилация (E vent );
  • t n е температурата на външния въздух в ° C.

Останалите характеристики на променливите са едни и същи.

В HRVMO количеството на рециркулирания въздух се определя по формулата:

E rec = E от - E отворен

Променливата E ot изразява количеството на смесения въздух, нагряван до температура t r .

В TSPO с естествен импулс има особеност - количеството на движещия се въздух варира в зависимост от външната температура. Ако външната температура падне, налягането в системата се увеличава. Това води до увеличаване на постъпващия въздух в къщата. Ако температурата се повиши, се случва обратното.

Също така в СВО, за разлика от вентилационните системи, въздухът се движи с по-малка и променяща се плътност в сравнение с плътността на въздуха около въздуховодите.

Поради това явление се случват следните процеси:

  1. Поступая из генератора, воздух, проходя воздуховоды, заметно охлаждается во время передвижения
  2. При естественном движении количество поступающего в помещении воздуха с течением отопительного сезона меняется.

Вышеперечисленные процессы не учитываются, если в СВО для циркуляции воздуха используются вентиляторы, также она имеют ограниченную длину и высоту.

Если же система имеет множество разветвлений, достаточно протяженная, а здание большое и высокое, то необходимо сократить процесс охлаждения воздуха в воздуховодах, уменьшить перераспределение воздуха, поступающего под влиянием естественного циркуляционного давления.

При расчете необходимой мощности протяженных и разветвленных систем воздушного отопления требуется учитывать не только естественный процесс охлаждения воздушной массы во время перемещения по воздуховоду, но и воздействие естественного давления воздушной массы при прохождении по каналу

Чтобы контролировать процесс охлаждения воздуха, выполняют тепловой расчет воздуховодов. Для этого необходимо установить начальную температуру воздуха и уточнить его расход с помощью формул.

Для вычисления теплового потока Q ohl через стенки воздуховода, длина которого равна l, используют формулу:

Q ohl = q 1 × l

В выражении величина q 1 обозначает тепловой поток, проходящий через стенки воздуховода длиной 1 м. Параметр вычисляется по выражению:

q 1 = k × S 1 × (t sr – t v ) = (t sr – t v )/D 1

В уравнении D 1 – сопротивление теплопередачи от нагретого воздуха со средней температурой t sr через площадь S 1 стенок воздуховода длиной 1 м в помещении при температуре t v .

Уравнение теплового баланса выглядит таким образом:

q 1 l = E ot × c × (t nach – t r )

В формуле:

  • E ot – количество воздуха, необходимого для отопления помещения, кг/ч;
  • c – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг °С);
  • t nac – температура воздуха в начале воздуховода, °С;
  • t r – температура выпускаемого в помещение воздуха, °С.

Уравнение теплового баланса позволяет установить начальную температуру воздуха в воздуховоде по заданной конечной температуре и, наоборот, узнать конечную температуру при заданной начальной, а также определить расход воздуха.

Температуру t nach также можно найти по формуле:

t nach = t v + ((Q + (1 – η) × Q ohl )) × (t r – t v )

Здесь η – часть от Q ohl, поступающая в помещение, в расчетах берется равной нулю. Характеристики остальных переменных были названы выше.

Уточненная формула расхода горячего воздуха будет выглядеть так:

Eot = (Q + (1 – η) × Q ohl )/(c × (t sr – t v ))

Все буквенные значения в выражении определялись выше. Перейдем к рассмотрению примера расчета воздушного отопления для конкретного дома.

Пример расчета теплопотерь дома

Рассматриваемый дом располагается в городе Кострома, где температура за окном в наиболее холодную пятидневку достигает -31 градусов, температура грунта – +5 °С. Желаемая температура в помещении – +22 °С.

Рассматривать будем дом со следующими габаритами:

  • ширина – 6.78 м;
  • длина – 8.04 м;
  • высота – 2.8 м.

Величины будут использоваться для вычисления площади ограждающих элементов.

Для расчетов удобнее всего нарисовать план дома на бумаге, обозначив на нем ширину, длину, высоту здания, расположение окон и дверей, их габариты

Стены здания состоят из:

  • газобетона толщиной В=0.21 м, коэффициентом теплопроводности k=2.87;
  • пенопласта В=0.05 м, k=1.678;
  • облицовочного кирпича В=0.09 м, k=2.26.

При определении k следует использовать сведения из таблиц, а лучше – информацию из технического паспорта, поскольку состав материалов разных производителей может отличаться, следовательно, иметь разные характеристики.

Железобетон имеет наиболее высокую теплопроводимость, минераловатные плиты – наименьшую, поэтому их наиболее эффективно использовать в строительстве теплых домов

Пол дома состоит из следующий слоев:

  • песка, В=0.10 м, k=0.58;
  • щебня, В=0.10 м, k=0.13;
  • бетона, В=0.20 м, k=1.1;
  • утеплителя эковаты, B=0.20 м, k=0.043;
  • армированной стяжки, В=0.30 м k=0.93.

В приведенном плане дома пол имеет одинаковое строение по всей площади, подвальное помещение отсутствует.

Потолок состоит из:

  • минеральной ваты, В=0.10 м, k=0.05;
  • гипсокартона, B=0.025 м, k= 0.21;
  • сосновых щитов, В=0.05 м, k=0.35.

У потолочного перекрытия выходов на чердак нет.

В доме окон всего 8, все они двухкамерные с К-стеклом, аргоном, показатель D=0.6. Шесть окон имеют габариты 1.2×1.5 м, одно – 1.2×2 м, одно – 0.3×0.5 м. Двери имеют габариты 1×2.2 м, показатель D по паспорту равен 0.36.

Вычисление тепловых потерь стен

Расчет тепловых потерь будем производить для каждой стены в отдельности.

Для начала найдем площадь северной стены:

S sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

На стене отсутствуют дверные проемы и оконные отверстия, поэтому в расчетах будем использовать это значение S.

Для вычисления тепловых затрат ОК, ориентированных на одну из сторон света, необходимо учитывать уточняющие коэффициенты

Исходя из состава стены, найдем ее общее теплосопротивление, равное:

D s.sten = D gb + D pn + D kr

Для нахождения D воспользуемся формулой:

D = B/k

Тогда, подставив исходные значения, получим:

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

Для подсчетов используем формулу:

Q st = S × (t v – t n ) × D × l

Учитывая, что коэффициент l для северной стены равен 1.1, получим:

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

В южной стене располагается одно окно площадью:

S ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

Поэтому в расчетах из S южной стены необходимо вычесть S окна, чтобы получить максимально точные результаты.

S yuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36

Параметр l для южного направления равен 1. Тогда:

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

Для восточной, западной стены уточняющий коэффициент l=1.05, поэтому достаточно вычислить площадь поверхности ОК без учета S окон и двери.

S ok1 = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8

S ok2 = 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

Тогда:

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

В конечном итоге, общая Q стен равна сумме Q всех стен, то есть:

Q sten = 184 + 166 + 176 = 526

Итого, тепло уходит через стены в количестве 526 Вт.

Теплопотери через окна и двери

В плане дома видно, что двери и 7 окон выходят на восток и запад, следовательно, параметр l=1.05. Общая площадь 7 окон, учитывая вышеизложенные вычисления, равна:

S okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

Для них Q, с учетом того, что D=0.6, будет рассчитываться так:

Q ok4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

Вычислим Q южного окна (l=1).

Q ok5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

Для дверей D=0.36, а S=2.2, l=1.05, тогда:

Q dv = 2.2 × (22 + 31) × 0.36 × 1.05 = 43

Суммируем полученные теплопотери и получим:

Q ok+dv = 630 + 43 + 5 = 678

Далее определим Q для потолка и пола.

Расчет теплопотерь потолка и пола

Для потолка и пола l=1. Рассчитаем их площадь.

S pol = S pot = 6.78 × 8.04 = 54.51

Учитывая состав пола, определим общее D.

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

Тогда тепловые потери пола с учетом того, что температура земли равна +5, равны:

Q pol = 54.51 × (21 – 5) × 6.1 × 1 = 5320

Рассчитаем общее D потолка:

D pot = 0.10/0.05 + 0.025/0.21 + 0.05/0.35 = 2.26

Тогда Q потолка будет равно:

Q pot = 54.51 × (22 + 31) × 2.26 = 6530

Общие теплопотери через ОК будут равны:

Q ogr.k = 526 + 678 +6530 + 5320 = 13054

Итого, теплопотери дома будут равны 13054 Вт или почти 13 кВт.

Вычисление теплопотельпотерь вентиляции

В помещении работает вентиляция с удельным воздухообменом 3 м 3 /ч, вход оборудован воздушно-тепловым навесом, поэтому для расчетов достаточно воспользоваться формулой:

Q v = 0.28 × L n × p v × c × (t v – t n )

Рассчитаем плотность воздуха в помещении при заданной температуре +22 градуса:

p v = 353/(272 + 22) = 1.2

Параметр L n равен произведению удельного расхода на площадь пола, то есть:

L n = 3 × 54.51 = 163.53

Теплоемкость воздуха с равна 1.005 кДж/(кг× °С).

Учитывая все сведения, найдем Q вентиляции:

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

Итого тепловые расходы на вентиляцию составят 3000 Вт или 3 кВт.

Бытовые тепловые поступления

Поступления бытового характера вычисляются по формуле.

Q t = 10 × S pol

То есть, подставляя известные значения, получим:

Q t = 54.51 × 10 = 545

Подводя итоги, можно увидеть, что общие теплопотери Q дома будут равны:

Q = 13054 + 3000 – 545 = 15509

Возьмем в качестве рабочего значения Q=16000 Вт или 16 кВт.

Примеры расчетов для СВО

Пусть температура подаваемого воздуха (t r ) – 55 °С, желаемая температура в помещении (t v ) – 22 °С, теплопотери дома (Q) – 16000 Вт.

Определение количества воздуха для РСВО

Для определения массы подаваемого воздуха при температуре t r используется формула:

E ot = Q/(c × (t r – t v ))

Подставляя в формулу значения параметров, получим:

E ot = 16000/(1.005 × (55 – 22)) = 483

Объемное количество подаваемого воздуха рассчитывается по формуле:

V ot = E ot /p r,

когато:

p r = 353/(273 + t r )

Для начала вычислим плотность p:

p r = 353/(273 + 55) = 1.07

Тогда:

V ot = 483/1.07 = 451.

Воздухообмен в помещении определяется по формуле:

Vp = E ot /p v

Определим плотность воздуха в помещении:

p v = 353/(273 + 22) = 1.19

Подставляя значения в формулу, получим:

V p = 483/1.19 = 405

Таким образом, воздухообмен в помещении равен 405 м 3 за час, а объем подаваемого воздуха должен быть равен 451 м 3 за час.

Расчет количества воздуха для ЧРСВО

Для вычисления количества воздуха для ЧРСВО возьмем полученные сведения из предыдущего примера, а также t r = 55 °С, t v = 22 °С; Q=16000 Вт. Количество воздуха, необходимого для вентиляции, E vent =110 м 3 /ч. Расчетная наружная температура t n =-31 °С.

Для расчета ЧРСВО используем формулу:

Q 3 = [E ot × (t r – t v ) + E vent × p v × (t r – t v )] × c

Подставляя значения, получим:

Q 3 = [483 × (55 – 22) + 110 × 1.19 × (55 – 31)] × 1.005 = 27000

Объем рециркуляционного воздуха составит 405-110=296 м 3 в ч. Дополнительный расход тепла равен 27000-16000=11000 Вт.

Определение начальной температуры воздуха

Сопротивление механического воздуховода D=0.27 и берется из его технических характеристик. Длина воздуховода вне отапливаемого помещения l=15 м. Определено, что Q=16 кВт, температура внутреннего воздуха равна 22 градуса, а необходимая температура для отопления помещения равна 55 градусам.

Определим E ot по вышеизложенным формулам. Получим:

E ot = 10 × 3.6 × 1000/ (1.005 × (55 – 22)) = 1085

Величина теплового потока q 1 составит:

q 1 = (55 – 22)/0.27 = 122

Начальная температура при отклонении η = 0 составит:

t nach = 22 + (16 × 1000 + 137 × 15) × (55 – 22)/ 1000 × 16 = 60

Уточним среднюю температуру:

t sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Тогда:

Q otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

С учетом полученных сведений найдем:

t nach = 22 + (16 × 1000 + 1972) × (55 – 22)/(1000 × 16) = 59

Из этого следует вывод, что при движении воздуха теряется 4 градуса тепла. Чтобы уменьшить потери тепла, необходимо теплоизолировать трубы. Также рекомендуем вам ознакомиться с другой нашей статьей, в которой подробно описывается процесс обустройства системы воздушного отопления.

Заключения и полезно видео по темата

Информативное видео о расчетах СВ средствами программы Ecxel:

Доверять расчеты СВО необходимо профессионалам, ведь только специалисты обладают опытом, соответствующими знаниями, учтут все нюансы при вычислениях.

Возникли вопросы, нашли неточности в приведенных вычислениях или хотите дополнить материал ценными сведениями? Оставляйте, пожалуйста, свои комментарии в расположенном ниже блоке.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Отопление