Beräkning av luftvärme: grundläggande principer + räkneexempel

Installation av ett värmesystem är omöjligt utan preliminära beräkningar.Den erhållna informationen måste vara så exakt som möjligt, så luftvärmeberäkningar utförs av experter som använder specialiserade program, med hänsyn till nyanserna i designen.

Du kan själv beräkna luftvärmesystemet (nedan kallat luftvärmesystemet) med grundläggande kunskaper i matematik och fysik.

I det här materialet kommer vi att berätta hur du beräknar nivån på värmeförlusten hemma och värmeförlustsystemet. För att göra allt så tydligt som möjligt kommer specifika exempel på beräkningar att ges.

Beräkning av värmeförlust hemma

För att välja ett värmesystem är det nödvändigt att bestämma mängden luft för systemet, den initiala temperaturen på luften i luftkanalen för optimal uppvärmning av rummet. För att ta reda på denna information måste du beräkna husets värmeförlust och påbörja grundläggande beräkningar senare.

Varje byggnad förlorar värmeenergi under kallt väder. Den maximala mängden av det lämnar rummet genom väggar, tak, fönster, dörrar och andra omslutande element (hädanefter kallade OK), vänd mot ena sidan mot gatan.

För att säkerställa en viss temperatur i huset måste du beräkna den termiska effekten som kan kompensera för värmekostnader och underhålla önskad temperatur.

Det finns en missuppfattning att värmeförlusterna är desamma för alla hem.Vissa källor hävdar att 10 kW är tillräckligt för att värma ett litet hus av vilken konfiguration som helst, andra är begränsade till 7-8 kW per kvadratmeter. meter.

Enligt ett förenklat beräkningsschema, var 10:e m² av det exploaterade området i de norra regionerna och områdena i mellanzonen bör förses med en tillförsel av 1 kW värmekraft. Denna siffra, individuell för varje byggnad, multipliceras med en faktor 1,15, vilket skapar en reserv av termisk kraft i händelse av oväntade förluster.

Sådana uppskattningar är dock ganska grova; dessutom tar de inte hänsyn till egenskaperna, egenskaperna hos materialen som används vid konstruktionen av huset, klimatförhållanden och andra faktorer som påverkar värmekostnaderna.

Mängden värme som går förlorad beror på området för det omslutande elementet och värmeledningsförmågan för vart och ett av dess lager. Den största mängden termisk energi lämnar rummet genom väggar, golv, tak, fönster

Om moderna byggmaterial användes vid konstruktionen av huset material värmeledningsförmåga som är låga, då blir konstruktionens värmeförlust mindre, vilket innebär att mindre värmeeffekt kommer att krävas.

Om du tar uppvärmningsutrustning som genererar mer effekt än nödvändigt, kommer överskottsvärme att uppstå, vilket vanligtvis kompenseras av ventilation. I detta fall uppstår ytterligare ekonomiska kostnader.

Om utrustning med låg effekt väljs för HVAC, kommer det att finnas en brist på värme i rummet, eftersom enheten inte kommer att kunna generera den erforderliga mängden energi, vilket kommer att kräva köp av ytterligare värmeenheter.

Användningen av polyuretanskum, glasfiber och andra moderna isoleringsmaterial gör att vi kan uppnå maximal värmeisolering av rummet

Termiska kostnader för en byggnad beror på:

• struktur av omslutande element (väggar, tak, etc.), deras tjocklek;
• uppvärmd yta;
• orientering i förhållande till kardinalriktningarna;
• lägsta temperatur utanför fönstret i regionen eller staden under 5 vinterdagar;
• uppvärmningssäsongens varaktighet;
• processer för infiltration, ventilation;
• hushållsvärmevinster;
• värmeförbrukning för hushållsbehov.

Det är omöjligt att korrekt beräkna värmeförluster utan att ta hänsyn till infiltration och ventilation, vilket avsevärt påverkar den kvantitativa komponenten. Infiltration är en naturlig process för rörelse av luftmassor som sker under förflyttning av människor runt rummet, öppna fönster för ventilation och andra hushållsprocesser.

Ventilation är ett speciellt installerat system genom vilket luft tillförs, och luften kan komma in i rummet vid en lägre temperatur.

Ventilation tar bort 9 gånger mer värme än naturlig infiltration

Värme kommer in i rummet inte bara genom värmesystemet, utan också genom uppvärmning av elektriska apparater, glödlampor och människor. Det är också viktigt att ta hänsyn till värmeförbrukningen för uppvärmning av kalla föremål som hämtas från gatan och kläder.

Innan du väljer utrustning för SVO, design av värmesystem Det är viktigt att beräkna värmeförlusten hemma med hög noggrannhet. Detta kan göras med det kostnadsfria Valtec-programmet. För att inte fördjupa dig i applikationens krångligheter kan du använda matematiska formler som ger hög noggrannhet i beräkningar.

För att beräkna de totala värmeförlusterna Q för en bostad är det nödvändigt att beräkna värmekostnaderna för de omslutande konstruktionerna Q_org.k, energiförbrukning för ventilation och infiltration Q_v, ta hänsyn till hushållets utgifter F_t. Förluster mäts och registreras i watt.

För att beräkna den totala värmeförbrukningen Q, använd formeln:

Q = Q_org.k +Q_v — Q_t

Överväg sedan formlerna för att bestämma värmekostnader:

F_org.k ,Q_v, Q_t.

Bestämning av värmeförlust från omslutande konstruktioner

Den största mängden värme strömmar ut genom husets omslutande delar (väggar, dörrar, fönster, tak och golv). För att bestämma Q_org.k det är nödvändigt att separat beräkna värmeförlusten som uppstår för varje strukturellt element.

Det vill säga Q_org.k beräknas med formeln:

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

För att bestämma Q för varje element i huset måste du känna till dess struktur och värmeledningskoefficient eller värmemotståndskoefficient, som anges i materialpasset.

För att beräkna värmekostnader beaktas de lager som påverkar värmeisoleringen. Till exempel isolering, murverk, beklädnad m.m.

Beräkning av värmeförluster sker för varje homogent lager av det omslutande elementet. Till exempel, om en vägg består av två olika lager (isolering och murverk), så görs beräkningen separat för isoleringen och för murverket.

Den termiska förbrukningen av skiktet beräknas med hänsyn till den önskade temperaturen i rummet med hjälp av uttrycket:

F_st = S × (t_v -t_n) × B × l/k

I ett uttryck har variabler följande betydelse:

• S—skiktarea, m²;
• t_v – önskad temperatur i huset, °C; för hörnrum tas temperaturen 2 grader högre;
• t_n — Medeltemperaturen för den kallaste 5-dagarsperioden i regionen, °C.
• k är materialets värmeledningskoefficient;
• B – tjockleken på varje lager av det omslutande elementet, m;
• l – tabellparameter, tar hänsyn till särdragen hos värmeförbrukningen för OK som ligger i olika riktningar i världen.

Om fönster eller dörrar är inbyggda i väggen för vilken beräkningen görs, är det vid beräkning av Q nödvändigt att subtrahera arean av fönstret eller dörren från det totala området OK, eftersom deras värmeförbrukning kommer att vara annorlunda.

I det tekniska databladet för fönster eller dörrar anges ibland värmeöverföringskoefficienten D, tack vare vilken beräkningar kan förenklas

Den termiska motståndskoefficienten beräknas med formeln:

D = B/k

Formeln för värmeförlust för ett enda lager kan presenteras som:

F_st = S × (t_v -t_n) × D × l

I praktiken, för att beräkna Q för golv, väggar eller tak, beräknas D-koefficienterna för varje OK-lager separat, summeras och ersätts i den allmänna formeln, vilket förenklar beräkningsprocessen.

Redovisning av infiltrations- och ventilationskostnader

Lågtemperaturluft kan komma in i rummet från ventilationssystemet, vilket avsevärt påverkar värmeförlusten. Den allmänna formeln för denna process är:

F_v = 0,28 × L_n × sid_v × c × (t_v -t_n)

I ett uttryck har alfabetiska tecken betydelse:

• L_n – inkommande luftflöde, m³/h;
• sid_v — luftdensitet i rummet vid en given temperatur, kg/m³;
• t_v – temperatur i huset, °C;
• t_n — Medeltemperaturen för den kallaste 5-dagarsperioden i regionen, °C.
• c är luftens värmekapacitet, kJ/(kg*°C).

Parameter L_n hämtade från ventilationssystemets tekniska egenskaper. I de flesta fall har tilluftsväxlingen ett specifikt flöde på 3 m³/h, baserat på vilken L_n beräknas med formeln:

L_n = 3 × S_pol

I formel S_pol — golvyta, m².

Luftdensitet inomhus sid_v bestäms av uttrycket:

sid_v = 353/273+t_v

Här t_v – den inställda temperaturen i huset, mätt i °C.

Värmekapacitet c är en konstant fysisk storhet och är lika med 1,005 kJ/(kg × °C).

Med naturlig ventilation kommer kall luft in genom fönster och dörrar och tränger undan värme genom skorstenen

Oorganiserad ventilation, eller infiltration, bestäms av formeln:

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

I ekvationen:

• G_h — luftflödet genom varje stängsel är ett tabellvärde, kg/h;
• k_t — påverkanskoefficient för termiskt luftflöde, hämtat från tabellen.
• t_v ,t_n — inställda temperaturer inomhus och utomhus, °C.

När dörrarna öppnas uppstår den mest betydande luftvärmeförlusten, därför, om ingången är utrustad med lufttermiska gardiner, bör de också beaktas.

En termisk gardin är en långsträckt värmefläkt som genererar ett kraftfullt flöde i ett fönster eller dörröppning. Det minimerar eller praktiskt taget eliminerar värmeförlust och luftinträngning från gatan, även när dörren eller fönstret är öppet

För att beräkna värmeförlusten för dörrar används formeln:

F_ot.d =Q_dv × j × H

I uttrycket:

• F_dv — Beräknad värmeförlust för ytterdörrar.
• H—byggnadshöjd, m;
• j är en tabellformig koefficient beroende på typen av dörrar och deras placering.

Om huset har organiserad ventilation eller infiltration, görs beräkningar med den första formeln.

Ytan på de omslutande konstruktionselementen kan vara heterogen - det kan finnas sprickor och läckor genom vilka luft passerar. Dessa värmeförluster anses vara obetydliga, men de kan också fastställas.Detta kan göras uteslutande med hjälp av mjukvarumetoder, eftersom det är omöjligt att beräkna vissa funktioner utan att använda applikationer.

Den mest exakta bilden av verklig värmeförlust ges av en värmeavbildningsinspektion av ett hem. Denna diagnostiska metod låter dig identifiera dolda konstruktionsfel, hål i värmeisolering, läckor i VVS-systemet som minskar byggnadens termiska prestanda och andra defekter.

Inhemska värmevinster

Ytterligare värme kommer in i rummet genom elektriska apparater, människokroppen och lampor, vilket också beaktas vid beräkning av värmeförluster.

Det har experimentellt fastställts att sådana ingångar inte får överstiga 10 W per 1 m². Därför kan beräkningsformeln se ut så här:

F_t = 10 × S_pol

I uttrycket S_pol — golvyta, m².

Grundläggande metodik för beräkning av SVO

Den grundläggande driftprincipen för alla luftkylare är överföringen av termisk energi genom luft genom att kyla kylvätskan. Dess huvudelement är en värmegenerator och ett värmerör.

Luft tillförs rummet som redan är uppvärmt till en temperatur t_rför att bibehålla den önskade temperaturen t_v. Därför måste mängden ackumulerad energi vara lika med byggnadens totala värmeförlust, det vill säga Q. Jämlikheten gäller:

Q = E_ot × c×(t_v -t_n)

I formel E är flödet av uppvärmd luft kg/s för uppvärmning av rummet. Från jämlikhet kan vi uttrycka E_ot:

E_ot = Q/ (c × (t_v -t_n))

Låt oss komma ihåg att luftens värmekapacitet är c=1005 J/(kg×K).

Formeln bestämmer uteslutande mängden tillförd luft som endast används för uppvärmning endast i recirkulationssystem (nedan kallat RSVO).

I tillförsel- och återcirkulationssystem tas en del av luften från gatan och den andra delen från rummet. Båda delarna blandas och, efter uppvärmning till önskad temperatur, levereras till rummet

Om luftkylaren används som ventilation, beräknas mängden tillförd luft enligt följande:

• Om luftmängden för uppvärmning överstiger luftmängden för ventilation eller är lika med den, så tas hänsyn till mängden luft för uppvärmning, och systemet väljs som direktflöde (nedan kallat PCVO) eller med partiell recirkulation (nedan kallad CHRSVO).
• Om mängden luft för uppvärmning är mindre än mängden luft som krävs för ventilation, tas bara hänsyn till mängden luft som krävs för ventilation, en PSVO införs (ibland - en PRVO) och temperaturen på den tillförda luften beräknas med formeln: t_r = t_v + Q/c × E_ventilera.

Om indikatorn t överstiger_r tillåtna parametrar bör mängden luft som tillförs genom ventilation ökas.

Om det finns källor för konstant värmeutveckling i rummet, sänks temperaturen på den tillförda luften.

Påslagna elektriska apparater genererar cirka 1 % av värmen i ett rum. Om en eller flera enheter kommer att fungera konstant måste deras termiska effekt beaktas i beräkningarna

För ett enkelrum är indikatorn t_r kan visa sig vara annorlunda. Tekniskt sett är det möjligt att implementera idén om att tillföra olika temperaturer till enskilda rum, men det är mycket lättare att tillföra luft med samma temperatur till alla rum.

I detta fall är den totala temperaturen t_r ta den som visar sig vara minst. Sedan beräknas mängden tillförd luft med hjälp av formeln som bestämmer E_ot.

Därefter bestämmer vi formeln för att beräkna volymen av inkommande luft V_ot vid dess uppvärmningstemperatur t_r:

V_ot = E_ot/s_r

Svaret är skrivet i m³/h.

Men luftväxlingen i rummet V_sid kommer att skilja sig från värdet V_oteftersom den måste bestämmas utifrån den inre temperaturen t_v:

V_ot = E_ot/s_v

I formeln för att bestämma V_sid och V_ot luftdensitetsindikatorer sid_r och sid_v (kg/m³) beräknas med hänsyn till temperaturen på den uppvärmda luften t_r och rumstemperatur t_v.

Framledningsrumstemperatur t_r måste vara högre än t_v. Detta kommer att minska mängden tillförd luft och kommer att minska storleken på kanalerna i system med naturlig luftrörelse eller minska elkostnaderna om mekanisk stimulering används för att cirkulera den uppvärmda luftmassan.

Traditionellt bör den maximala temperaturen för luft som kommer in i rummet när den tillförs på en höjd över 3,5 m vara 70 °C. Om luft tillförs på en höjd av mindre än 3,5 m, är dess temperatur vanligtvis lika med 45 ° C.

För bostäder med en höjd av 2,5 m är den tillåtna temperaturgränsen 60 °C. När temperaturen sätts högre förlorar atmosfären sina egenskaper och är olämplig för inandning.

Om luft-termiska gardiner är placerade vid yttre grindar och öppningar som vetter utåt, får den inkommande lufttemperaturen vara 70 °C, för gardiner placerade i ytterdörrar upp till 50 °C.

Den tillförda temperaturen påverkas av metoderna för lufttillförsel, strålens riktning (vertikal, lutande, horisontell, etc.). Om det alltid finns personer i rummet bör tilluftstemperaturen sänkas till 25 °C.

Efter att ha gjort preliminära beräkningar kan du bestämma den erforderliga värmetillförseln för uppvärmning av luften.

För RSVO värmekostnader Q₁ beräknas med uttrycket:

F₁ = E_ot × (t_r -t_v) × c

För PSVO-beräkning Q₂ produceras enligt formeln:

F₂ = E_ventilera × (t_r -t_v) × c

Värmeförbrukning Q₃ för FER hittas av ekvationen:

F₃ = [E_ot ×(t_r -t_v) + E_ventilera × (t_r -t_v)]×c

I alla tre uttrycken:

• E_ot och E_ventilera — luftflöde i kg/s för uppvärmning (E_ot) och ventilation (E_ventilera);
• t_n — utomhustemperatur i °C.

Variablernas återstående egenskaper är desamma.

I CHRSVO bestäms mängden återcirkulerad luft av formeln:

E_rec = E_ot —E_ventilera

Variabel E_ot uttrycker mängden blandad luft som värms upp till temperaturen t_r.

Det finns en egenhet i PSVO med naturlig impuls - mängden rörlig luft ändras beroende på temperaturen utanför. Om utetemperaturen sjunker ökar systemtrycket. Detta leder till en ökning av luftflödet in i huset. Om temperaturen stiger sker den omvända processen.

Dessutom, i luftkylare, till skillnad från ventilationssystem, rör sig luften med en lägre och varierande densitet jämfört med densiteten hos luften som omger luftkanalerna.

På grund av detta fenomen inträffar följande processer:

1. När den kommer från generatorn kyls luften som passerar genom luftkanalerna märkbart under rörelse
2. Med naturlig rörelse förändras mängden luft som kommer in i rummet under uppvärmningssäsongen.

Ovanstående processer beaktas inte om luftcirkulationssystemet använder fläktar för att cirkulera luft, det har också en begränsad längd och höjd.

Om systemet har många grenar, är ganska omfattande och byggnaden är stor och hög, är det nödvändigt att minska processen med luftkylning i luftkanalerna, minska omfördelningen av luft som kommer in under påverkan av naturligt cirkulationstryck.

Vid beräkning av den erforderliga effekten hos utökade och grenade luftvärmesystem är det nödvändigt att inte bara ta hänsyn till den naturliga processen att kyla luftmassan när den rör sig genom luftkanalen, utan också effekten av luftmassans naturliga tryck när passerar genom kanalen

För att styra luftkylningsprocessen utförs termiska beräkningar av luftkanaler. För att göra detta måste du ställa in den initiala lufttemperaturen och klargöra dess flöde med formler.

För att beräkna värmeflödet Q_ohl genom luftkanalens väggar, vars längd är l, använd formeln:

F_ohl = q₁ × l

I uttrycket är värdet q₁ betecknar värmeflödet som passerar genom väggarna i en luftkanal som är 1 m lång. Parametern beräknas med uttrycket:

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

I ekvation D₁ - värmeöverföringsmotstånd från uppvärmd luft med medeltemperatur t_sr genom område S₁ väggar av en luftkanal 1 m lång i ett rum vid en temperatur t_v.

Värmebalansekvationen ser ut så här:

q₁l = E_ot × c × (t_nach -t_r)

I formeln:

• E_ot — Mängden luft som krävs för uppvärmning av rummet, kg/h.
• c är luftens specifika värmekapacitet, kJ/(kg °C);
• t_nac — Lufttemperatur i början av luftkanalen, °C.
• t_r — Temperaturen på luften som släpps ut i rummet, °C.

Värmebalansekvationen låter dig ställa in den initiala temperaturen på luften i luftkanalen vid en given sluttemperatur och omvänt ta reda på sluttemperaturen vid en given initial temperatur, samt bestämma luftflödet.

Temperatur t_nach kan också hittas med formeln:

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

Här är η en del av Q_ohl, kommer in i rummet, tas lika med noll i beräkningar. Egenskaperna för de återstående variablerna nämndes ovan.

Den raffinerade formeln för varmluftsförbrukning kommer att se ut så här:

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

Alla bokstavsvärden i uttrycket definierades ovan. Låt oss gå vidare för att överväga ett exempel på beräkning av luftvärme för ett specifikt hus.

Ett exempel på beräkning av värmeförlust hemma

Huset i fråga ligger i staden Kostroma, där temperaturen utomhus under den kallaste femdagarsperioden når -31 grader, marktemperaturen är +5 °C. Önskad rumstemperatur är +22 °C.

Vi kommer att överväga ett hus med följande dimensioner:

• bredd - 6,78 m;
• längd - 8,04 m;
• höjd - 2,8 m.

Värdena kommer att användas för att beräkna arean av de omslutande elementen.

För beräkningar är det mest praktiskt att rita en husplan på papper, som på den anger byggnadens bredd, längd, höjd, placeringen av fönster och dörrar, deras dimensioner

Byggnadens väggar består av:

• lättbetong med tjocklek B=0,21 m, värmeledningskoefficient k=2,87;
• skumplast B=0,05 m, k=1,678;
• fasadtegel B=0,09 m, k=2,26.

När du bestämmer k bör du använda information från tabeller, eller ännu bättre, information från ett tekniskt datablad, eftersom sammansättningen av material från olika tillverkare kan skilja sig och därför ha olika egenskaper.

Armerad betong har den högsta värmeledningsförmågan, mineralullsplattor har den lägsta, så de används mest effektivt vid byggandet av varma hus

Golvet i huset består av följande lager:

• sand, B=0,10 m, k=0,58;
• krossad sten, B=0,10 m, k=0,13;
• betong, B=0,20 m, k=1,1;
• ekoullisolering, B=0,20 m, k=0,043;
• armerad skrid, B=0,30 m k=0,93.

I ovanstående husplan har golvet samma struktur i hela området, det finns ingen källare.

Taket består av:

• mineralull, B=0,10 m, k=0,05;
• gipsskivor, B=0,025 m, k=0,21;
• furupaneler, B=0,05 m, k=0,35.

Taket har ingen tillgång till vinden.

Det finns bara 8 fönster i huset, alla är dubbelkammar med K-glas, argon, D = 0,6. Sex fönster har måtten 1,2x1,5 m, ett - 1,2x2 m, ett - 0,3x0,5 m. Dörrarna har måtten 1x2,2 m, D-värdet enligt passet är 0,36.

Beräkning av värmeförluster av väggar

Vi kommer att beräkna värmeförluster för varje vägg separat.

Låt oss först hitta området för den norra väggen:

S_sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

Det finns inga dörröppningar eller fönsteröppningar på väggen, så vi kommer att använda detta S-värde i beräkningarna.

För att beräkna de termiska kostnaderna för OK, orienterad mot en av kardinalriktningarna, är det nödvändigt att ta hänsyn till klargörande koefficienter

Baserat på väggens sammansättning finner vi dess totala termiska motstånd lika med:

D_s.sten =D_gb +D_pn +D_kr

För att hitta D använder vi formeln:

D = B/k

Sedan, ersätter vi de ursprungliga värdena, får vi:

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

För beräkningar använder vi formeln:

F_st = S × (t_v -t_n) × D × l

Med tanke på att koefficienten l för den norra väggen är 1,1 får vi:

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

I den södra väggen finns ett fönster med området:

S_{ok 3} = 0.5 × 0.3 = 0.15

Därför är det i beräkningar nödvändigt att subtrahera S-fönstret från S av den södra väggen för att få de mest exakta resultaten.

S_yuj.s = 22.51 — 0.15 = 22.36

Parametern l för sydlig riktning är lika med 1. Då:

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

För östra och västra väggarna är klargörande koefficienten l=1,05, så det räcker med att beräkna ytan OK utan att ta hänsyn till S fönster och dörrar.

S_ok1 = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8

S_{ok 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

Sedan:

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

I slutändan är det totala Q för väggarna lika med summan av Q för alla väggar, det vill säga:

F_sten = 184 + 166 + 176 = 526

Totalt strömmar värme ut genom väggarna i en mängd av 526 W.

Värmeförlust genom fönster och dörrar

Husplanen visar att dörrarna och 7 fönster vetter mot öster och väster, därför parameter l=1,05. Den totala arean av 7 fönster, med hänsyn till ovanstående beräkningar, är lika med:

S_okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

För dem kommer Q, med hänsyn till det faktum att D = 0,6, beräknas enligt följande:

F_{ok 4} = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

Låt oss beräkna Q för det södra fönstret (l=1).

F_{ok 5} = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

För dörrar D=0,36 och S=2,2, l=1,05, då:

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

Låt oss summera de resulterande värmeförlusterna och få:

F_ok+dv = 630 + 43 + 5 = 678

Därefter bestämmer vi Q för tak och golv.

Beräkning av värmeförlust från tak och golv

För tak och golv l=1. Låt oss beräkna deras area.

S_pol = S_pott = 6.78 × 8.04 = 54.51

Med hänsyn till golvets sammansättning bestämmer vi den allmänna D.

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

Då är golvets värmeförluster, med hänsyn till det faktum att jordens temperatur är +5, lika med:

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

Låt oss beräkna takets totala D:

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

Då kommer Q i taket att vara lika med:

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

Den totala värmeförlusten genom OK kommer att vara lika med:

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

Totalt blir husets värmeförlust lika med 13054 W eller nästan 13 kW.

Beräkning av värme- och ventilationsförluster

Rummet ventileras med en specifik luftväxlingshastighet på 3 m³/h, ingången är utrustad med ett luftvärmetak, så för beräkningar räcker det att använda formeln:

F_v = 0,28 × L_n × sid_v × c × (t_v -t_n)

Låt oss beräkna luftdensiteten i rummet vid en given temperatur på +22 grader:

sid_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parameter L_n lika med produkten av specifik förbrukning per golvarea, det vill säga:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

Värmekapaciteten för luft c är 1,005 kJ/(kg× °C).

Med hänsyn till all information hittar vi Q ventilation:

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

Den totala värmeförbrukningen för ventilation blir 3000 W eller 3 kW.

Hushållens värmevinster

Hushållsinkomsten beräknas med hjälp av formeln.

F_t = 10 × S_pol

Det vill säga att ersätta de kända värdena får vi:

F_t = 54.51 × 10 = 545

För att sammanfatta kan vi se att husets totala värmeförlust Q kommer att vara lika med:

Q = 13054 + 3000 – 545 = 15509

Låt oss ta Q=16000 W eller 16 kW som driftvärde.

Exempel på beräkningar för SVO

Låt tilluftstemperaturen (t_r) - 55 °C, önskad rumstemperatur (t_v) - 22 °C, husvärmeförlust (Q) - 16000 W.

Bestämning av mängden luft för RSVO

För att bestämma massan av tillförd luft vid temperatur t_r Formeln som används är:

E_ot = Q/(c × (t_r -t_v)) 

Genom att ersätta parametervärdena i formeln får vi:

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

Den volymetriska mängden tillförd luft beräknas med formeln:

V_ot = E_ot /s_r,

Var:

sid_r = 353/(273 + t_r)

Låt oss först beräkna densiteten p:

sid_r = 353/(273 + 55) = 1.07

Sedan:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Luftutbytet i rummet bestäms av formeln:

Vp = E_ot /s_v

Låt oss bestämma luftdensiteten i rummet:

sid_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Genom att ersätta värdena i formeln får vi:

V_sid = 483/1.19 = 405

Således är luftväxlingen i rummet 405 m³ per timme, och volymen tillförd luft bör vara lika med 451 m3³ om en timme.

Beräkning av mängden luft för CHRSVO

För att beräkna mängden luft för FER tar vi informationen från föregående exempel, samt t_r = 55 °С, t_v = 22°C; Q=16000 W.Mängd luft som krävs för ventilation, E_ventilera=110 m³/h. Beräknad utetemperatur t_n= -31°C.

För att beräkna NER använder vi formeln:

F₃ = [E_ot ×(t_r -t_v) + E_ventilera × sid_v × (t_r -t_v)] × c

Genom att ersätta värdena får vi:

F₃ = [483 × (55 — 22) + 110 × 1.19 × (55 — 31)] × 1.005 = 27000

Volymen återcirkulerad luft blir 405-110=296 m³ per timme. Ytterligare värmeförbrukning är 27000-16000=11000 W.

Bestämning av initial lufttemperatur

Motståndet hos en mekanisk luftkanal är D=0,27 och tas från dess tekniska egenskaper. Längden på luftkanalen utanför det uppvärmda rummet är l=15 m. Det bestäms att Q=16 kW, den invändiga lufttemperaturen är 22 grader och den erforderliga temperaturen för uppvärmning av rummet är 55 grader.

Låt oss definiera E_ot enligt ovanstående formler. Vi får:

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

Värmeflödesvärde q₁ kommer vara:

q₁ = (55 — 22)/0.27 = 122

Den initiala temperaturen med avvikelse η = 0 kommer att vara:

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

Låt oss förtydliga medeltemperaturen:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Sedan:

F_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Med hänsyn till den mottagna informationen finner vi:

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

Av detta följer att när luften rör sig förloras 4 graders värme. För att minska värmeförlusten är det nödvändigt att isolera rören. Vi rekommenderar också att du läser vår andra artikel, som i detalj beskriver arrangemanget luftvärmesystem.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Informativ video om att beräkna energikostnader med hjälp av Ecxel-programmet:

Det är nödvändigt att anförtro CBO-beräkningar till proffs, eftersom endast specialister har erfarenhet, relevant kunskap och kommer att ta hänsyn till alla nyanser när de gör beräkningar.

Har du några frågor, har du hittat några felaktigheter i de beräkningar som ges eller vill du komplettera materialet med värdefull information? Lämna dina kommentarer i blocket nedan.