Õhkkütte arvutamine: põhiprintsiibid + arvutusnäide

Küttesüsteemi paigaldamine on ilma esialgsete arvutusteta võimatu.Saadud teave peab olema võimalikult täpne, nii et õhukütte arvutusi viivad läbi eksperdid spetsiaalsete programmide abil, võttes arvesse disaini nüansse.

Õhkküttesüsteemi (edaspidi õhkküttesüsteem) saate ise arvutada, omades algteadmisi matemaatikast ja füüsikast.

Selles materjalis räägime teile, kuidas arvutada kodus soojuskadude taset ja soojuskao süsteemi. Et kõik oleks võimalikult selge, tuuakse konkreetsed arvutusnäited.

Koduse soojuskao arvutamine

Küttesüsteemi valimiseks on vaja kindlaks määrata süsteemi õhuhulk, õhukanalis oleva õhu algtemperatuur ruumi optimaalseks soojendamiseks. Selle teabe väljaselgitamiseks peate arvutama maja soojuskadu ja alustama hiljem põhiarvutustega.

Iga hoone kaotab külma ilmaga soojusenergiat. Maksimaalne kogus seda väljub ruumist läbi seinte, katuse, akende, uste ja muude piiravate elementide (edaspidi OK), ühe küljega tänavale.

Majas teatud temperatuuri tagamiseks peate arvutama soojusvõimsuse, mis suudab kompenseerida soojuskulusid ja säilitada soovitud temperatuuri.

On eksiarvamus, et soojakaod on igas kodus ühesugused.Mõned allikad väidavad, et mis tahes konfiguratsiooniga väikese maja soojendamiseks piisab 10 kW-st, teised on piiratud 7-8 kW-ga ruutmeetri kohta. meeter.

Lihtsustatud arvutusskeemi järgi iga 10 m² Põhjapoolsetes piirkondades ja keskmise tsooni piirkondades tuleks varustada 1 kW soojusvõimsusega. See iga hoone individuaalne arv korrutatakse koefitsiendiga 1,15, luues seeläbi soojusenergia reservi ootamatute kadude korral.

Sellised hinnangud on aga üsna umbkaudsed, pealegi ei võeta arvesse maja ehitamisel kasutatud materjalide omadusi, iseärasusi, kliimatingimusi ja muid soojuskulusid mõjutavaid tegureid.

Kaotatud soojushulk sõltub ümbritseva elemendi pindalast ja iga selle kihi soojusjuhtivusest. Suurim kogus soojusenergiat väljub ruumist läbi seinte, põranda, katuse, akende

Kui maja ehitamisel kasutataks kaasaegseid ehitusmaterjale materjalide soojusjuhtivus mis on madalad, siis on konstruktsiooni soojuskadu väiksem, mis tähendab, et on vaja vähem soojusvõimsust.

Kui võtta kütteseadmed, mis toodavad vajalikust rohkem võimsust, siis tekib liigne soojus, mille kompenseerib tavaliselt ventilatsioon. Sel juhul tekivad täiendavad rahalised kulud.

Kui HVAC jaoks valitakse väikese võimsusega seadmed, tekib ruumis soojuspuudus, kuna seade ei suuda toota vajalikku kogust energiat, mis nõuab täiendavate kütteseadmete ostmist.

Polüuretaanvahu, klaaskiu ja muude kaasaegsete isolatsioonimaterjalide kasutamine võimaldab saavutada ruumi maksimaalse soojusisolatsiooni

Hoone soojuskulud sõltuvad:

• ümbritsevate elementide struktuur (seinad, laed jne), nende paksus;
• köetav pindala;
• orientatsioon kardinaalsete suundade suhtes;
• minimaalne temperatuur väljaspool akent piirkonnas või linnas 5 talvepäeva;
• kütteperioodi kestus;
• infiltratsiooni protsessid, ventilatsioon;
• kodune soojuskasu;
• soojuse tarbimine kodusteks vajadusteks.

Soojuskadusid on võimatu õigesti arvutada, võtmata arvesse infiltratsiooni ja ventilatsiooni, mis mõjutavad oluliselt kvantitatiivset komponenti. Infiltratsioon on loomulik õhumasside liikumise protsess, mis toimub inimeste liikumisel ruumis, akende avamisel ventilatsiooniks ja muudeks majapidamisprotsessideks.

Ventilatsioon on spetsiaalselt paigaldatud süsteem, mille kaudu antakse õhku ja õhk saab ruumi madalamal temperatuuril.

Ventilatsioon eemaldab 9 korda rohkem soojust kui loomulik infiltratsioon

Soojus siseneb ruumi mitte ainult küttesüsteemi kaudu, vaid ka kütteseadmete, hõõglampide ja inimeste kaudu. Samuti on oluline arvestada soojatarbimisega tänavalt toodud külmade esemete ja riiete soojendamiseks.

Enne SVO jaoks varustuse valimist küttesüsteemi projekteerimine Oluline on arvutada soojuskadu kodus suure täpsusega. Seda saab teha tasuta Valteci programmi abil. Selleks, et mitte süveneda rakenduse keerukustesse, võite kasutada matemaatilisi valemeid, mis tagavad arvutuste suure täpsuse.

Eluruumi summaarsete soojuskadude Q arvutamiseks on vaja arvutada piirdekonstruktsioonide küttekulud Q_org.k, energiakulu ventilatsiooniks ja infiltratsiooniks Q_v, arvestage majapidamiskulusid Q_t. Kaod mõõdetakse ja registreeritakse vattides.

Kogu soojustarbimise Q arvutamiseks kasutage valemit:

Q = Q_org.k +Q_v — Q_t

Järgmisena kaaluge soojuskulude määramise valemeid:

K_org.k ,Q_v,Q_t.

Piirdekonstruktsioonide soojuskao määramine

Suurim kogus soojust väljub läbi maja ümbritsevate elementide (seinad, uksed, aknad, lagi ja põrand). Et määrata Q_org.k on vaja eraldi arvutada iga konstruktsioonielemendi soojuskadu.

See tähendab, et Q_org.k arvutatakse valemiga:

K_org.k =Q_pol +Q_St +Q_ok +Q_pt +Q_dv

Maja iga elemendi Q määramiseks peate teadma selle struktuuri ja soojusjuhtivuse koefitsienti või soojustakistuse koefitsienti, mis on märgitud materjali passi.

Soojuskulude arvutamiseks võetakse arvesse soojusisolatsiooni mõjutavaid kihte. Näiteks soojustus, müüritis, vooderdus jne.

Soojuskadude arvutamine toimub ümbritseva elemendi iga homogeense kihi kohta. Näiteks kui sein koosneb kahest erinevast kihist (isolatsioon ja telliskivi), tehakse arvutus eraldi isolatsiooni ja telliskivi kohta.

Kihi soojustarve arvutatakse, võttes arvesse ruumis soovitud temperatuuri, kasutades avaldist:

K_St = S × (t_v -t_n) × B × l/k

Avaldises on muutujatel järgmine tähendus:

• S-kihi pindala, m²;
• t_v – soovitud temperatuur majas, °C; nurgaruumide jaoks võetakse temperatuur 2 kraadi võrra kõrgemaks;
• t_n — piirkonna kõige külmema viiepäevase perioodi keskmine temperatuur, °C;
• k on materjali soojusjuhtivuse koefitsient;
• B – ümbritseva elemendi iga kihi paksus, m;
• l – tabeliparameeter, võtab arvesse soojuse tarbimise iseärasusi maailma eri suundades paiknevate OK-de puhul.

Kui aknad või uksed on seina sisse ehitatud, mille kohta arvutus tehakse, siis Q arvutamisel tuleb kogupinnast OK lahutada akna või ukse pindala, kuna nende soojustarbimine on erinev.

Akende või uste tehnilistel andmete lehel on mõnikord märgitud soojusülekandetegur D, tänu millele saab arvutusi lihtsustada

Soojustakistuse koefitsient arvutatakse järgmise valemi abil:

D = B/k

Ühe kihi soojuskao valemi võib esitada järgmiselt:

K_St = S × (t_v -t_n) × D × l

Praktikas arvutatakse põrandate, seinte või lagede Q arvutamiseks iga OK kihi D koefitsiendid eraldi, summeeritakse ja asendatakse üldvalemiga, mis lihtsustab arvutusprotsessi.

Infiltratsiooni- ja ventilatsioonikulude arvestus

Ventilatsioonisüsteemist võib ruumi siseneda madala temperatuuriga õhk, mis mõjutab oluliselt soojuskadu. Selle protsessi üldvalem on järgmine:

K_v = 0,28 × L_n × lk_v × c × (t_v -t_n)

Väljendis on tähestikulistel tähemärkidel tähendus:

• L_n – sissetulev õhuvool, m³/h;
• lk_v — õhu tihedus ruumis antud temperatuuril, kg/m³;
• t_v – temperatuur majas, °C;
• t_n — piirkonna kõige külmema viiepäevase perioodi keskmine temperatuur, °C;
• c on õhu soojusmahtuvus, kJ/(kg*°C).

Parameeter L_n võetud ventilatsioonisüsteemi tehnilistest omadustest. Enamasti on sissepuhkeõhuvahetusel erivooluhulk 3 m³/h, mille põhjal L_n arvutatakse valemiga:

L_n = 3 × S_pol

Valemis S_pol — põrandapind, m².

Siseõhu tihedus lk_v määratakse väljendiga:

lk_v = 353/273+t_v

Siin t_v – seatud temperatuur majas, mõõdetuna °C.

Soojusmaht c on konstantne füüsikaline suurus ja võrdub 1,005 kJ/(kg × °C).

Loomuliku ventilatsiooni korral siseneb külm õhk läbi akende ja uste, tõrjudes soojust välja korstna kaudu

Organiseerimata ventilatsioon või infiltratsioon määratakse järgmise valemiga:

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

Võrrandis:

• G_h — õhuvool läbi iga piirde on tabeliväärtus, kg/h;
• k_t — termilise õhuvoolu mõjutegur, võetud tabelist;
• t_v ,t_n — seadistatud temperatuur sise- ja välistingimustes, °C.

Uste avamisel tekib kõige suurem õhusoojuse kadu, mistõttu kui sissepääs on varustatud õhksoojuskardinatega, tuleks ka nendega arvestada.

Termokardin on piklik küttekeha, mis tekitab aknas või ukseavas võimsa voolu. See minimeerib või praktiliselt välistab soojuskao ja õhu läbitungimise tänavalt isegi siis, kui uks või aken on avatud

Uste soojuskao arvutamiseks kasutatakse valemit:

K_ot.d =Q_dv × j × H

Väljendis:

• K_dv — välisuste arvestuslik soojuskadu;
• H — hoone kõrgus, m;
• j on tabelikoefitsient, mis sõltub uste tüübist ja nende asukohast.

Kui majas on korraldatud ventilatsioon või infiltratsioon, tehakse arvutused esimese valemi abil.

Ümbritsevate konstruktsioonielementide pind võib olla heterogeenne – võib esineda pragusid ja lekkeid, mida õhk läbib. Neid soojuskadusid peetakse ebaolulisteks, kuid neid saab ka määrata.Seda saab teha eranditult tarkvarameetodite abil, kuna mõnda funktsiooni on võimatu arvutada ilma rakendusi kasutamata.

Kõige täpsema pildi tegelikust soojuskaost annab kodu termopildikontroll. See diagnostiline meetod võimaldab tuvastada varjatud ehitusvigu, auke soojusisolatsioonis, torustiku lekkeid, mis vähendavad hoone soojustõhusust ja muid defekte.

Kodune soojuse kasv

Täiendav soojus siseneb ruumi elektriseadmete, inimkeha, lampide kaudu, mida võetakse arvesse ka soojuskadude arvutamisel.

Eksperimentaalselt on kindlaks tehtud, et sellised sisendid ei tohi ületada 10 W 1 m kohta². Seetõttu võib arvutusvalem välja näha järgmine:

K_t = 10 × S_pol

Väljendis S_pol — põrandapind, m².

SVO arvutamise põhimetoodika

Iga õhujahuti põhitööpõhimõte on soojusenergia ülekandmine õhu kaudu jahutusvedeliku jahutamise teel. Selle peamised elemendid on soojusgeneraator ja soojustoru.

Ruumi juhitakse õhku, mis on juba soojendatud temperatuurini t_rsoovitud temperatuuri hoidmiseks t_v. Seetõttu peab akumuleeritud energia hulk olema võrdne hoone kogu soojuskaoga, st Q. Võrdsus kehtib:

Q = E_ot × c×(t_v -t_n)

Valemis E on kuumutatud õhu voolukiirus kg/s ruumi kütmiseks. Võrdsusest võime väljendada E_ot:

E_ot = Q/ (c × (t_v -t_n))

Tuletame meelde, et õhu soojusmahtuvus on c=1005 J/(kg×K).

Valem määrab eranditult ainult tsirkulatsioonisüsteemides (edaspidi RSVO) kütmiseks kasutatava sissepuhkeõhu koguse.

Toite- ja tsirkulatsioonisüsteemides võetakse osa õhust tänavalt ja teine ​​osa ruumist. Mõlemad osad segatakse ja pärast vajaliku temperatuurini kuumutamist toimetatakse tuppa

Kui õhujahutit kasutatakse ventilatsioonina, arvutatakse sissepuhkeõhu kogus järgmiselt:

• Kui kütteks kuluv õhuhulk ületab ventilatsiooni õhuhulka või on sellega võrdne, siis arvestatakse kütmiseks kasutatava õhuhulgaga ning süsteem valitakse otsevooluga (edaspidi PCVO) või osaline retsirkulatsioon (edaspidi CHRSVO).
• Kui kütmiseks vajalik õhuhulk on väiksem kui ventilatsiooniks vajalik õhuhulk, võetakse arvesse ainult ventilatsiooniks vajalikku õhuhulka, võetakse kasutusele PSVO (mõnikord - PRVO) ja sissepuhkeõhu temperatuur. arvutatakse järgmise valemi abil: t_r = t_v + Q/c × E_tuulutusava.

Kui indikaator t ületab_r Lubatud parameetrite korral tuleks ventilatsiooni kaudu juhitava õhu hulka suurendada.

Kui ruumis on pideva soojuse tekke allikaid, vähendatakse tarnitava õhu temperatuuri.

Sisselülitatud elektriseadmed toodavad umbes 1% ruumi soojusest. Kui üks või mitu seadet töötavad pidevalt, tuleb arvutustes arvesse võtta nende soojusvõimsust

Ühekohalise toa puhul on indikaator t_r võib osutuda teistsuguseks. Tehniliselt on võimalik ellu viia idee varustada üksikuid ruume erineva temperatuuriga, kuid palju lihtsam on varustada sama temperatuuriga õhku kõikidesse ruumidesse.

Sel juhul kogutemperatuur t_r võtke see, mis osutub kõige väiksemaks. Seejärel arvutatakse sissepuhkeõhu kogus valemi abil, mis määrab E_ot.

Järgmisena määrame sissetuleva õhu mahu arvutamise valemi V_ot selle küttetemperatuuril t_r:

V_ot =E_ot/lk_r

Vastus on kirjutatud m³/h.

V ruumi õhuvahetus aga_lk erineb väärtusest V_ot, kuna see tuleb määrata sisetemperatuuri t põhjal_v:

V_ot =E_ot/lk_v

V määramise valemis_lk ja V_ot õhutiheduse näitajad lk_r ja lk_v (kg/m³) arvutatakse, võttes arvesse soojendatava õhu temperatuuri t_r ja toatemperatuuril t_v.

Toiteruumi temperatuur t_r peab olema suurem kui t_v. See vähendab sissepuhkeõhu hulka ja vähendab loomuliku õhuliikumisega süsteemide kanalite suurust või elektrikulusid, kui kuumutatud õhumassi ringlemiseks kasutatakse mehaanilist stimulatsiooni.

Traditsiooniliselt peaks üle 3,5 m kõrgusel ruumi siseneva õhu maksimaalne temperatuur olema 70 °C. Kui õhku tarnitakse alla 3,5 m kõrgusele, on selle temperatuur tavaliselt 45 ° C.

2,5 m kõrguste eluruumide puhul on lubatud temperatuuripiirang 60 °C. Kui temperatuur on seatud kõrgemale, kaotab atmosfäär oma omadused ja ei sobi sissehingamiseks.

Kui õhksoojuskardinad paiknevad välisväravate ja väljapoole suunatud avauste juures, siis sissetuleva õhu temperatuur on lubatud 70 °C, välisustes asuvatel kardinatel kuni 50 °C.

Tarnitavat temperatuuri mõjutavad õhu juurdevoolu meetodid, joa suund (vertikaalne, kaldu, horisontaalne jne). Kui ruumis on alati inimesi, tuleks sissepuhkeõhu temperatuuri vähendada 25 °C-ni.

Pärast esialgsete arvutuste tegemist saate määrata vajaliku soojussisendi õhu soojendamiseks.

RSVO küttekulude puhul Q₁ arvutatakse avaldise abil:

K₁ =E_ot × (t_r -t_v) × c

PSVO arvutamiseks Q₂ toodetud vastavalt valemile:

K₂ =E_tuulutusava × (t_r -t_v) × c

Soojuse tarbimine Q₃ FER jaoks leitakse võrrandiga:

K₃ = [E_ot ×(t_r -t_v) + E_tuulutusava × (t_r -t_v)]× c

Kõigis kolmes väljendis:

• E_ot ja E_tuulutusava — kütte õhuvool kg/s (E_ot) ja ventilatsioon (E_tuulutusava);
• t_n — välisõhu temperatuur °C.

Ülejäänud muutujate omadused on samad.

CHRSVO-s määratakse tsirkuleeritava õhu kogus järgmise valemiga:

E_rec =E_ot —E_tuulutusava

Muutuja E_ot väljendab temperatuurini t kuumutatud segaõhu kogust_r.

PSVO-s on loomuliku impulsiga eripära - liikuva õhu hulk muutub sõltuvalt välistemperatuurist. Kui välistemperatuur langeb, suureneb süsteemi rõhk. See toob kaasa õhuvoolu suurenemise majja. Kui temperatuur tõuseb, toimub vastupidine protsess.

Samuti liigub õhkjahutites erinevalt ventilatsioonisüsteemidest õhk väiksema ja muutuva tihedusega võrreldes õhukanaleid ümbritseva õhu tihedusega.

Selle nähtuse tõttu toimuvad järgmised protsessid:

1. Generaatorist tulev õhk, mis läbib õhukanaleid, jahtub liikumise ajal märgatavalt
2. Loomuliku liikumise korral muutub ruumi siseneva õhu hulk kütteperioodi jooksul.

Ülaltoodud protsesse ei võeta arvesse, kui õhuringlussüsteem kasutab õhu ringlemiseks ventilaatoreid, samuti on sellel piiratud pikkus ja kõrgus.

Kui süsteemil on palju harusid, see on üsna ulatuslik ning hoone on suur ja kõrge, siis on vaja vähendada õhujahutusprotsessi õhukanalites, vähendada loodusliku tsirkulatsiooni rõhu mõjul siseneva õhu ümberjaotumist.

Laiendatud ja hargnenud õhkküttesüsteemide vajaliku võimsuse arvutamisel tuleb arvesse võtta mitte ainult õhumassi loomulikku jahutamisprotsessi õhukanalis liikumise ajal, vaid ka õhumassi loomuliku rõhu mõju õhukanalis liikumisel. kanali läbimine

Õhkjahutusprotsessi juhtimiseks tehakse õhukanalite soojusarvutused. Selleks peate määrama esialgse õhutemperatuuri ja selgitama selle voolu valemite abil.

Soojusvoo Q arvutamiseks_ohh läbi õhukanali seinte, mille pikkus on l, kasutage valemit:

K_ohh = q₁ × l

Avaldises on väärtus q₁ tähistab soojusvoogu, mis läbib 1 m pikkuse õhukanali seinu. Parameeter arvutatakse avaldise abil:

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

Võrrandis D₁ - soojusülekande takistus kuumutatud õhust keskmise temperatuuriga t_sr läbi ala S₁ 1 m pikkuse õhukanali seinad ruumis temperatuuril t_v.

Soojusbilansi võrrand näeb välja selline:

q₁l = E_ot × c × (t_nach -t_r)

Valemis:

• E_ot — ruumi kütmiseks vajalik õhuhulk, kg/h;
• c on õhu erisoojusmaht, kJ/(kg °C);
• t_nac — õhutemperatuur õhukanali alguses, °C;
• t_r — ruumi juhitava õhu temperatuur, °C.

Soojusbilansi võrrand võimaldab määrata õhukanalis oleva õhu algtemperatuuri antud lõpptemperatuuril ja, vastupidi, välja selgitada lõpptemperatuuri antud algtemperatuuril, samuti määrata õhuvoolu.

Temperatuur t_nach võib leida ka valemiga:

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

Siin on η osa Q-st_ohh, ruumi sisenemine, võetakse arvutustes võrdseks nulliga. Ülejäänud muutujate omadusi mainiti eespool.

Kuuma õhu tarbimise rafineeritud valem näeb välja järgmine:

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

Kõik avaldise täheväärtused määratleti ülal. Jätkame konkreetse maja õhukütte arvutamise näitega.

Näide soojuskao arvutamisest kodus

Kõnealune maja asub Kostroma linnas, kus kõige külmemal viiepäevasel perioodil ulatub väljas temperatuur -31 kraadini, maapinna temperatuur on +5 °C. Soovitav toatemperatuur on +22 °C.

Kaalume järgmiste mõõtmetega maja:

• laius - 6,78 m;
• pikkus - 8,04 m;
• kõrgus - 2,8 m.

Väärtusi kasutatakse ümbritsevate elementide pindala arvutamiseks.

Arvutuste tegemiseks on kõige mugavam joonistada maja plaan paberile, märkides sellele hoone laiuse, pikkuse, kõrguse, akende ja uste asukoha, nende mõõtmed

Hoone seinad koosnevad:

• poorbetoon paksusega B=0,21 m, soojusjuhtivuse koefitsient k=2,87;
• vahtplast B=0,05 m, k=1,678;
• voodertellis B=0,09 m, k=2,26.

K määramisel peaksite kasutama teavet tabelitest või veel parem - tehniliste andmete lehelt, kuna erinevate tootjate materjalide koostis võib erineda ja seetõttu omada erinevaid omadusi.

Raudbetoonil on kõrgeim soojusjuhtivus, mineraalvillaplaatidel madalaim, seega kasutatakse neid kõige tõhusamalt soojade majade ehitamisel

Maja põrand koosneb järgmistest kihtidest:

• liiv, B=0,10 m, k=0,58;
• killustik, B=0,10 m, k=0,13;
• betoon, B=0,20 m, k=1,1;
• ökovilla isolatsioon, B=0,20 m, k=0,043;
• armeeritud tasanduskiht, B=0,30 m k=0,93.

Ülaltoodud majaplaanil on põrand läbivalt ühesuguse konstruktsiooniga, kelder puudub.

Lagi koosneb:

• mineraalvill, B=0,10 m, k=0,05;
• kipsplaat, B=0,025 m, k= 0,21;
• männipaneelid, B=0,05 m, k=0,35.

Laest puudub pääs pööningule.

Majal on ainult 8 akent, kõik kahekambrilised K-klaasiga, argoon, D = 0,6. Kuus akent on mõõtudega 1,2x1,5 m, üks - 1,2x2 m, üks - 0,3x0,5 m Uksed on mõõtmetega 1x2,2 m, passi järgi D väärtus 0,36.

Seinte soojuskadude arvutamine

Soojuskaod arvutame iga seina kohta eraldi.

Esiteks leiame põhjaseina pindala:

S_sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

Seinal ei ole ukse- ega aknaavasid, seega kasutame arvutustes seda S väärtust.

Ühele kardinaalsele suunale orienteeritud OK soojuskulude arvutamiseks on vaja arvesse võtta selgitavaid koefitsiente

Seina koostise põhjal leiame selle kogu soojustakistuse, mis on võrdne:

D_s.sten =D_gb +D_pn +D_kr

D leidmiseks kasutame valemit:

D = B/k

Seejärel, asendades algsed väärtused, saame:

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

Arvutamiseks kasutame valemit:

K_St = S × (t_v -t_n) × D × l

Arvestades, et põhjaseina koefitsient l on 1,1, saame:

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

Lõunaseinas on üks aken pindalaga:

S_okei3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

Seetõttu on arvutustes kõige täpsemate tulemuste saamiseks vaja lõunaseina S-st lahutada S-aken.

S_yuj.s = 22.51 — 0.15 = 22.36

Lõunasuuna parameeter l on 1. Seejärel:

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

Ida- ja lääneseina puhul on selgistuskoefitsient l=1,05, seega piisab, kui arvutada pindala OK ilma S-aknaid ja uksi arvestamata.

S_{ok 1} = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8

S_okei2 = 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

Seejärel:

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

Lõppkokkuvõttes võrdub seinte kogu Q kõigi seinte Q summaga, see tähendab:

K_sten = 184 + 166 + 176 = 526

Kokku pääseb seinte kaudu soojust välja 526 W.

Soojuskadu läbi akende ja uste

Maja planeering näitab, et uksed ja 7 akent on ida ja lääne suunas, seega parameeter l=1,05. 7 akna kogupindala, võttes arvesse ülaltoodud arvutusi, on võrdne:

S_ok = 10.8 + 2.4 = 13.2

Nende jaoks arvutatakse Q, võttes arvesse asjaolu, et D = 0,6, järgmiselt:

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

Arvutame lõunaakna Q (l=1).

K_ok5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

Uste puhul D=0,36 ja S=2,2, l=1,05, siis:

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

Summeerime saadud soojuskaod ja saame:

K_ok+dv = 630 + 43 + 5 = 678

Järgmisena määrame lae ja põranda jaoks Q.

Soojuskadude arvutamine laest ja põrandast

Lae ja põranda jaoks l=1. Arvutame nende pindala.

S_pol = S_pott = 6.78 × 8.04 = 54.51

Võttes arvesse põranda koostist, määrame üldise D.

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

Siis on põranda soojuskaod, võttes arvesse asjaolu, et maa temperatuur on +5, võrdsed:

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

Arvutame lae kogu D:

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

Siis on ülemmäära Q võrdne:

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

Kogu soojuskadu läbi OK on võrdne:

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

Kokku saab maja soojakadu 13054 W ehk peaaegu 13 kW.

Soojus- ja ventilatsioonikadude arvutamine

Ruumi ventileeritakse spetsiifilise õhuvahetuse kiirusega 3 m³/h, sissepääs on varustatud õhk-termilise varikatusega, nii et arvutuste tegemiseks piisab valemi kasutamisest:

K_v = 0,28 × L_n × lk_v × c × (t_v -t_n)

Arvutame õhu tiheduse ruumis antud temperatuuril +22 kraadi:

lk_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parameeter L_n võrdub eritarbimise korrutisega põrandapinna järgi, see tähendab:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

Õhu c soojusmahtuvus on 1,005 kJ/(kg× °C).

Võttes arvesse kogu teavet, leiame Q ventilatsiooni:

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

Kogu soojuse tarbimine ventilatsiooniks saab olema 3000 W ehk 3 kW.

Majapidamise soojuse juurdekasv

Leibkonna sissetulek arvutatakse valemi abil.

K_t = 10 × S_pol

See tähendab, et asendades teadaolevad väärtused, saame:

K_t = 54.51 × 10 = 545

Kokkuvõtteks näeme, et maja kogu soojuskadu Q on võrdne:

Q = 13054 + 3000 – 545 = 15509

Tööväärtuseks võtame Q=16000 W ehk 16 kW.

SVO arvutuste näited

Laske sissepuhkeõhu temperatuur (t_r) - 55 °C, soovitud toatemperatuur (t_v) - 22 °C, maja soojuskadu (Q) - 16000 W.

RSVO õhuhulga määramine

Et määrata sissepuhkeõhu mass temperatuuril t_r Kasutatav valem on:

E_ot = Q/(c × (t_r -t_v)) 

Asendades parameetrite väärtused valemisse, saame:

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

Tarnitava õhu mahuline kogus arvutatakse järgmise valemi abil:

V_ot =E_ot /lk_r,

Kus:

lk_r = 353/(273 + t_r)

Esiteks arvutame tiheduse p:

lk_r = 353/(273 + 55) = 1.07

Seejärel:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Õhuvahetus ruumis määratakse järgmise valemiga:

Vp = E_ot /lk_v

Määrame ruumi õhu tiheduse:

lk_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Asendades väärtused valemis, saame:

V_lk = 483/1.19 = 405

Seega on õhuvahetus ruumis 405 m³ tunnis ja tarnitava õhu maht peaks olema 451 m3³ tunni pärast.

Õhuhulga arvutamine CHRSVO jaoks

FER-i õhuhulga arvutamiseks võtame eelmisest näitest saadud teabe, samuti t_r = 55 °С, t_v = 22 °C; Q = 16000 W.Ventilatsiooniks vajalik õhuhulk, E_tuulutusava=110 m³/h. Arvestuslik välistemperatuur t_n=-31 °C.

NER arvutamiseks kasutame valemit:

K₃ = [E_ot ×(t_r -t_v) + E_tuulutusava × lk_v × (t_r -t_v)] × c

Väärtused asendades saame:

K₃ = [483 × (55 — 22) + 110 × 1.19 × (55 — 31)] × 1.005 = 27000

Ringleva õhu maht saab olema 405-110=296 m³ tunnis.Täiendav soojuskulu on 27000-16000=11000 W.

Algse õhutemperatuuri määramine

Mehaanilise õhukanali takistus on D=0,27 ja on võetud selle tehnilistest omadustest. Õhukanali pikkus väljaspool köetavat ruumi on l=15 m Määratakse Q=16 kW, siseõhu temperatuur 22 kraadi, ruumi kütmiseks vajalik temperatuur 55 kraadi.

Defineerime E_ot vastavalt ülaltoodud valemitele. Saame:

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

Soojusvoo väärtus q₁ saab:

q₁ = (55 — 22)/0.27 = 122

Algtemperatuur hälbega η = 0 on:

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

Selgitame välja keskmise temperatuuri:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Seejärel:

K_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Võttes arvesse saadud teavet, leiame:

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

Sellest järeldub, et õhu liikumisel kaob 4 kraadi soojust. Soojuskadude vähendamiseks on vaja torusid isoleerida. Samuti soovitame teil lugeda meie teist artiklit, mis kirjeldab üksikasjalikult korraldusprotsessi õhkküttesüsteemid.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Informatiivne video energiakulude arvutamise kohta programmi Ecxel abil:

CBO arvutused on vaja usaldada professionaalidele, sest ainult spetsialistidel on kogemused, asjakohased teadmised ja nad võtavad arvutuste tegemisel arvesse kõiki nüansse.

Kas teil on küsimusi, kas olete avastanud antud arvutustes ebatäpsusi või soovite materjali väärtusliku teabega täiendada? Palun jätke oma kommentaarid allolevasse plokki.