لا يمكن تركيب نظام التدفئة بدون حسابات أولية. يجب أن تكون المعلومات التي يتم الحصول عليها دقيقة قدر الإمكان ، لذلك ، يتم حساب تدفئة الهواء بواسطة خبراء يستخدمون برامج متخصصة ، مع مراعاة الفروق الدقيقة في التصميم.
من الممكن حساب نظام تسخين الهواء (فيما يلي - NWO) بشكل مستقل ، مع معرفة أولية في الرياضيات والفيزياء.
في هذه المقالة ، سنخبرك بكيفية حساب مستوى فقدان الحرارة في المنزل والمعالجة الحرارية للماء. من أجل أن يكون كل شيء واضحًا قدر الإمكان ، سيتم إعطاء أمثلة محددة للحسابات.
حساب فقدان الحرارة في المنزل
لتحديد CBO ، من الضروري تحديد كمية الهواء للنظام ، ودرجة الحرارة الأولية للهواء في القناة للتدفئة المثلى للغرفة. لمعرفة هذه المعلومات ، تحتاج إلى حساب فقدان الحرارة في المنزل وبدء الحسابات الأساسية لاحقًا.
أي مبنى أثناء الطقس البارد يفقد الطاقة الحرارية. يغادر العدد الأقصى الغرفة من خلال الجدران والسقف والنوافذ والأبواب والعناصر المرفقة الأخرى (فيما يلي - موافق) ، والتي تخرج إلى الشارع مع جانب واحد.
لضمان درجة حرارة معينة في المنزل ، تحتاج إلى حساب السعة الحرارية ، والتي يمكنها تعويض تكاليف الحرارة والحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة في المنزل.
معرض الصور
صورة من
يتم إجراء حسابات لتسخين الهواء لمنزل ريفي للاختيار المختص لوحدة التدفئة التي يمكنها توليد الكمية اللازمة من الطاقة الحرارية
يجب أن يغطي المولد الحراري ، الذي يستخدم بشكل أساسي المواقد والمواقد الروسية في المنازل الريفية ، فقدان الحرارة للمنزل من خلال هياكل البناء
في أنظمة تسخين الهواء ، يتم إعداد المبرد بواسطة جميع أنواع الغلايات. يقومون أولاً بتسخين الماء أو البخار ، والذي بدوره ينقل الحرارة إلى تيارات الهواء
توفر السخانات الغازية والمائية والكهربائية هواءًا ساخنًا للغرفة دون استخدام القنوات
عند استخدام الوحدات التي تزود الكتلة الهوائية الساخنة مباشرة إلى الغرفة ، يتم تثبيتها بمبلغ لا يقل عن قطعتين لكل غرفة. لذلك في حالة فشل جهاز واحد ، يمكن أن يوفر الثاني درجة حرارة +5 درجة
عند الجمع بين تسخين الهواء وأنظمة التهوية وتكييف الهواء ، من الضروري مراعاة فقدان الطاقة لتدفئة الجزء الطازج المختلط من الهواء من الشارع
في إصدارات القنوات من أنظمة تسخين الهواء ، ينتقل الهواء الساخن من خلال الأنابيب التي ينقل سطحها الحرارة إلى الغرفة
في أنظمة الهواء الأنبوبي ، يتم تنفيذ وظيفة أجهزة التدفئة بواسطة خط الأنابيب. يتم أخذ منطقتها بعين الاعتبار ، وتحديد نقل الحرارة
مبدأ حساب قوة الركام
وحدة غاز خارج المنزل
جهاز غاز متطاير
سخان هواء كهربائي
الجمع مع أنظمة أخرى
دارة تسخين القناة
خصوصية الدائرة الهوائية
هناك اعتقاد خاطئ بأن فقدان الحرارة هو نفسه لكل منزل. تدعي بعض المصادر أن 10 كيلووات كافية لتسخين منزل صغير من أي تكوين ، والبعض الآخر يقتصر على 7-8 كيلووات لكل متر مربع. متر.
وفقًا لمخطط الحساب المبسط كل 10 م2 يجب أن تزود المنطقة المستغلة في المناطق الشمالية ومناطق النطاق المتوسط بإمداد 1 كيلوواط من الطاقة الحرارية. يتم ضرب هذا الرقم ، فردي لكل مبنى ، بعامل 1.15 ، وبالتالي إنشاء احتياطي للطاقة الحرارية في حالة الخسائر غير المتوقعة.
ومع ذلك ، فإن هذه التقديرات تقريبية إلى حد ما ، بالإضافة إلى ذلك ، فهي لا تأخذ في الاعتبار جودة وخصائص المواد المستخدمة في بناء المنزل والظروف المناخية وغيرها من العوامل التي تؤثر على تكاليف الحرارة.
تعتمد كمية الحرارة المفقودة على مساحة العنصر المرفق ، والتوصيل الحراري لكل من طبقاته. أكبر كمية من الطاقة الحرارية تغادر الغرفة من خلال الجدران والأرضية والسقف والنوافذ
إذا كان بناء المنزل يستخدم مواد بناء حديثة ذات توصيل حراري منخفض ، فإن فقدان الحرارة للهيكل سيكون أقل ، مما يعني أن الطاقة الحرارية ستكون أقل.
إذا كنت تأخذ معدات حرارية تولد طاقة أكثر من اللازم ، فستظهر الحرارة الزائدة ، والتي يتم تعويضها عادة عن طريق التهوية. في هذه الحالة ، تظهر نفقات مالية إضافية.
إذا تم اختيار معدات منخفضة الطاقة للبنك المركزي العماني ، فسيتم الشعور بنقص الحرارة في الغرفة ، حيث لن يتمكن الجهاز من توليد الكمية المطلوبة من الطاقة ، الأمر الذي يتطلب شراء وحدات تسخين إضافية.
يتيح لك استخدام رغوة البولي يوريثين والألياف الزجاجية والعزل الحديث الآخر تحقيق أقصى عزل حراري للغرفة
تعتمد التكاليف الحرارية للمبنى على:
- هيكل العناصر المرفقة (الجدران والأسقف ، وما إلى ذلك) ، وسمكها ؛
- مساحة سطح ساخنة
- التوجه نسبة إلى النقاط الأساسية ؛
- درجة الحرارة الدنيا خارج النافذة في المنطقة أو المدينة خلال 5 أيام شتاء ؛
- مدة موسم التدفئة ؛
- عمليات التسلل والتهوية.
- إمدادات الحرارة المحلية ؛
- استهلاك الحرارة للاحتياجات المنزلية.
من المستحيل حساب فقدان الحرارة بشكل صحيح دون مراعاة التسلل والتهوية ، مما يؤثر بشكل كبير على المكون الكمي. التسلل هو عملية طبيعية لتحريك الكتل الهوائية تحدث أثناء حركة الأشخاص في الغرفة ، وفتح النوافذ للتهوية والعمليات المنزلية الأخرى.
التهوية هي نظام مثبت خصيصًا يتم من خلاله توفير الهواء ، ويمكن للهواء الدخول إلى غرفة ذات درجة حرارة أقل.
9 مرات يتم طرد الحرارة من خلال التهوية أكثر من التسرب الطبيعي
تدخل الحرارة إلى الغرفة ليس فقط من خلال نظام التدفئة ، ولكن أيضًا من خلال أجهزة التدفئة والمصابيح المتوهجة والأشخاص. من المهم أيضًا مراعاة استهلاك الحرارة لتدفئة العناصر الباردة التي يتم إحضارها من الشارع والملابس.
قبل اختيار معدات تكييف الهواء ، وتصميم نظام التدفئة ، من المهم حساب فقدان الحرارة في المنزل بدقة عالية. يمكن القيام بذلك باستخدام برنامج Valtec المجاني. من أجل عدم الخوض في تعقيدات التطبيق ، يمكنك استخدام الصيغ الرياضية التي تعطي دقة عالية للحسابات.
لحساب إجمالي فقدان الحرارة Q للمنزل ، من الضروري حساب استهلاك الحرارة لغلاف المبنى Qorg.k، استهلاك الطاقة للتهوية والتسلل سالخامسخذ بعين الاعتبار نفقات الأسرة سر. يتم قياس الخسائر وتسجيلها بالواط.
لحساب إجمالي استهلاك الحرارة س استخدم الصيغة:
س = سorg.k + سالخامس - سر
بعد ذلك ، نعتبر الصيغ لتحديد تكاليف الحرارة:
سorg.k ، سالخامس، سر.
تحديد فاقد الحرارة للمغلفات
من خلال العناصر المرفقة للمنزل (الجدران والأبواب والنوافذ والسقف والأرضية) ، يتم إطلاق أكبر قدر من الحرارة. لتحديد سorg.k من الضروري حساب فقدان الحرارة بشكل منفصل الذي يحمله كل عنصر هيكلي.
هذا هو سorg.k محسوبة بالصيغة:
سorg.k = سبول + سش + سحسنًا + سنقطة + سدي
لتحديد Q لكل عنصر من عناصر المنزل ، من الضروري معرفة هيكله ومعامل التوصيل الحراري أو معامل المقاومة الحرارية ، المشار إليه في جواز سفر المواد.
لحساب استهلاك الحرارة ، تؤخذ في الاعتبار الطبقات التي تؤثر على العزل الحراري. على سبيل المثال ، العزل ، البناء ، الكسوة ، إلخ.
يحدث حساب فقدان الحرارة لكل طبقة متجانسة من العنصر المرفق. على سبيل المثال ، إذا كان الجدار يتكون من طبقتين مختلفتين (العزل والطوب) ، يتم الحساب بشكل منفصل للعزل والطوب.
احسب استهلاك الحرارة للطبقة ، مع مراعاة درجة الحرارة المطلوبة في الغرفة من خلال التعبير:
سش = S × (رالخامس - رن) × ب × ل / ك
المتغيرات لها المعاني التالية في التعبير:
- S هي مساحة الطبقة ، م2;
- رالخامس - درجة الحرارة المطلوبة في المنزل ، ° C ؛ لغرف الزاوية ، يتم أخذ درجة الحرارة أعلى درجتين ؛
- رن - متوسط درجة الحرارة لأبرد 5 أيام في المنطقة ، ° درجة مئوية ؛
- ك هو معامل الموصلية الحرارية للمادة ؛
- B هي سمك كل طبقة من العناصر المرفقة ، م ؛
- ل- المعلمة الجدولية ، تأخذ في الاعتبار ميزات استهلاك الحرارة للموافق الموجود في أجزاء مختلفة من العالم.
إذا كانت النوافذ أو الأبواب مدمجة في الجدار الذي يتم إجراء الحساب من أجله ، فعند حساب Q من المساحة الإجمالية للموافق ، من الضروري طرح مساحة النافذة أو الباب ، لأن استهلاك الحرارة سيكون مختلفًا.
في جواز السفر الفني ، يشار أحيانًا إلى معامل نقل الحرارة D على النوافذ أو الأبواب ، والذي يمكن من خلاله تبسيط الحسابات
يتم حساب معامل المقاومة الحرارية بالصيغة:
D = B / ك
يمكن تمثيل صيغة فقدان الحرارة لطبقة واحدة على النحو التالي:
سش = S × (رالخامس - رن) × × × لتر
من الناحية العملية ، لحساب Q للأرضية أو الجدران أو الأسقف ، يتم حساب معاملات D لكل طبقة OK بشكل منفصل ، وجمعها واستبدالها في الصيغة العامة ، مما يبسط عملية الحساب.
محاسبة تكاليف التسلل والتهوية
يمكن أن يدخل الهواء ذو درجة الحرارة المنخفضة إلى الغرفة من نظام التهوية ، مما يؤثر بشكل كبير على فقدان الحرارة. الصيغة العامة لهذه العملية هي كما يلي:
سالخامس = 0.28 × طولن × صالخامس × ج × (رالخامس - رن)
في التعبير ، يكون للحروف الأبجدية المعنى:
- لامن - تدفق هواء السحب ، م3/ ح ؛
- صالخامس - كثافة الهواء في الغرفة عند درجة حرارة معينة ، كجم / م3;
- رالخامس - درجة الحرارة في المنزل ، ° درجة مئوية ؛
- رن - متوسط درجة الحرارة لأبرد 5 أيام في المنطقة ، ° درجة مئوية ؛
- ج هي السعة الحرارية للهواء ، كيلو جول / (كجم * درجة مئوية).
المعلمة Lن مأخوذة من الخصائص التقنية لنظام التهوية. في معظم الحالات ، يبلغ معدل تدفق هواء الإمداد 3 أمتار3/ h ، استنادًا إلى Lن محسوبة بالصيغة:
لامن = 3 × سبول
في الصيغة Sبول - مساحة الأرضية ، م2.
كثافة الهواء الداخليصالخامس المعرفة بواسطة التعبير:
صالخامس = 353/273 + رالخامس
هنا رالخامس - درجة الحرارة المحددة في المنزل ، تقاس في درجة مئوية.
السعة الحرارية c هي كمية مادية ثابتة وتساوي 1.005 كيلوجول / (كجم × درجة مئوية).
مع التهوية الطبيعية ، يدخل الهواء البارد من خلال النوافذ والأبواب ليحل محل الحرارة من خلال المدخنة
يتم تحديد التهوية غير المنظمة ، أو التسلل ، بواسطة الصيغة:
سأنا = 0.28 × ميكروغرامح × ج × (رالخامس - رن) × كر
في المعادلة:
- زح - تدفق الهواء عبر كل سياج هو قيمة مجدولة ، كجم / ساعة ؛
- كر - معامل تأثير تدفق الهواء الحراري ، مأخوذ من الجدول ؛
- رالخامس ، رن - ضبط درجات الحرارة في الداخل والخارج ، درجة مئوية.
عندما تفتح الأبواب ، يحدث فقدان الحرارة الأكثر أهمية ، لذلك ، إذا كان المدخل مجهزًا بستائر هوائية ، فيجب أيضًا أخذها في الاعتبار.
الستارة الحرارية عبارة عن سخان مروحة ممدود يولد تدفقًا قويًا داخل النافذة أو المدخل. يقلل أو يقضي فعليًا على فقدان الحرارة والهواء من الشارع ، حتى مع فتح الباب أو النافذة
لحساب فقدان الحرارة للأبواب ، يتم استخدام الصيغة:
سot.d = سدي × ي × ح
في التعبير:
- سدي - فقدان الحرارة التقديري للأبواب الخارجية ؛
- H - ارتفاع المبنى ، m ؛
- j هو معامل جدولي ، اعتمادًا على نوع الأبواب وموقعها.
إذا كان المنزل لديه تهوية منظمة أو تسلل ، يتم إجراء الحسابات وفقًا للصيغة الأولى.
قد يكون سطح العناصر الهيكلية المرفقة غير متجانس - قد تكون هناك فجوات أو تسربات ، يمر خلالها الهواء. تعتبر خسائر الحرارة هذه ضئيلة ، ولكن يمكن تحديدها أيضًا. يمكن القيام بذلك بشكل حصري من خلال طرق البرنامج ، لأنه من المستحيل حساب بعض الوظائف دون استخدام التطبيقات.
يتم إعطاء الصورة الأكثر دقة لفقدان الحرارة الحقيقي من خلال مسح التصوير الحراري في المنزل. تسمح لك طريقة التشخيص هذه بتحديد أخطاء البناء المخفية ، والثغرات في العزل الحراري ، والتسرب في نظام إمدادات المياه ، وتقليل الأداء الحراري للمبنى والعيوب الأخرى
حرارة منزلية
من خلال الأجهزة الكهربائية ، يدخل الجسم البشري والمصابيح والحرارة الإضافية إلى الغرفة ، والتي تؤخذ أيضًا في الاعتبار عند حساب خسائر الحرارة.
وقد ثبت تجريبيا أن هذه الإيصالات لا يمكن أن تتجاوز علامة 10 وات لكل 1 م2. لذلك ، يمكن أن تكون صيغة الحساب بالشكل:
سر = 10 × سبول
في التعبير Sبول - مساحة الأرضية ، م2.
المنهجية الرئيسية لحساب NWO
المبدأ الرئيسي لتشغيل أي NWO هو نقل الطاقة الحرارية عبر الهواء عن طريق تبريد المبرد. عناصرها الرئيسية هي مولد حراري وأنبوب حراري.
يتم توفير الهواء في الغرفة بالفعل إلى درجة الحرارة tصللحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة رالخامس. لذلك ، يجب أن تكون كمية الطاقة المتراكمة مساوية لفقدان الحرارة الكلي للمبنى ، أي س. هناك مساواة:
س = هot × ج × (رالخامس - رن)
في الصيغة E - استهلاك الهواء الساخن كجم / ثانية لتدفئة الغرفة. من المساواة يمكننا التعبير عن Eot:
هـot = س / (ج × (رالخامس - رن))
تذكر أن السعة الحرارية للهواء هي c = 1005 J / (kg × K).
تحدد الصيغة فقط كمية الهواء الموردة ، وتستخدم فقط للتدفئة فقط في أنظمة إعادة التدوير (من الآن فصاعدًا - RSVO).
في أنظمة الإمداد وإعادة التدوير ، يتم أخذ جزء من الهواء من الشارع إلى الجزء الآخر - من الغرفة. يتم خلط كلا الجزئين وبعد التسخين إلى درجة الحرارة المطلوبة يتم توصيلهما إلى الغرفة
إذا تم استخدام CBO كتهوية ، يتم حساب كمية الهواء المزودة على النحو التالي:
- إذا تجاوزت كمية الهواء للتدفئة كمية الهواء للتهوية أو مساوية لها ، فخذ في الاعتبار كمية الهواء للتدفئة ، واختر نظام التدفق المباشر (من الآن فصاعدًا - PSVO) أو مع إعادة التدوير الجزئي (فيما يلي - HRWS).
- إذا كانت كمية الهواء للتدفئة أقل من كمية الهواء اللازمة للتهوية ، فعندئذٍ يتم فقط أخذ كمية الهواء اللازمة للتهوية بعين الاعتبار ، ويتم إدخال HVAC (أحيانًا - HVAC) ، ويتم حساب درجة حرارة الهواء المزودة بالصيغة: tص = رالخامس + س / ج × هـتنفيس.
في حال تجاوز المؤشر رص المعلمات المسموح بها ، يجب زيادة كمية الهواء الذي يتم إدخاله من خلال التهوية.
إذا كانت الغرفة تحتوي على مصادر حرارة ثابتة ، فإن درجة حرارة الهواء المزود تنخفض.
تولد الأجهزة الكهربائية المضمنة حوالي 1٪ من الحرارة في الغرفة. إذا كان هناك جهاز واحد أو أكثر سيعمل بشكل مستمر ، فيجب مراعاة طاقتها الحرارية في الحسابات
لغرفة واحدة ، المؤشر رص قد تكون مختلفة. من الناحية الفنية ، من الممكن إدراك فكرة توفير درجات حرارة مختلفة للغرف الفردية ، ولكن من الأسهل بكثير توفير هواء بنفس درجة الحرارة لجميع الغرف.
في هذه الحالة ، درجة الحرارة الإجمالية رص خذ ما اتضح أنه الأصغر. ثم يتم حساب كمية الهواء المزودة بالصيغة التي تحدد Eot.
بعد ذلك ، نحدد الصيغة لحساب حجم الهواء الوارد Vot في درجة حرارة التدفئة رص:
الخامسot = هـot/ صص
الجواب مكتوب في م3/ ح
ومع ذلك ، تبادل الهواء الداخلي Vص ستختلف عن قيمة Vot، حيث أنه من الضروري تحديده بناءً على درجة الحرارة الداخليةالخامس:
الخامسot = هـot/ صالخامس
في صيغة تحديد Vص وot مؤشرات كثافة الهواء صص و صالخامس (كجم / م3) مع مراعاة درجة حرارة الهواء الساخنص ودرجة حرارة الغرفة رالخامس.
درجة حرارة العرض رص يجب أن يكون أعلى من رالخامس. سيؤدي ذلك إلى تقليل كمية الهواء المزودة وسيقلل أبعاد قنوات الأنظمة ذات حركة الهواء الطبيعي أو يقلل من استهلاك الكهرباء إذا تم استخدام الدافع الميكانيكي لتدوير كتلة الهواء الساخن.
تقليديا ، يجب أن تكون درجة الحرارة القصوى للهواء الذي يدخل الغرفة عندما يتم توفيره على ارتفاع يتجاوز علامة 3.5 م 70 درجة مئوية. إذا تم توفير الهواء على ارتفاع أقل من 3.5 م ، فإن درجة حرارته عادة ما تكون 45 درجة مئوية.
بالنسبة للمباني السكنية التي يبلغ ارتفاعها 2.5 متر ، فإن درجة الحرارة المسموح بها هي 60 درجة مئوية. عندما يتم ضبط درجة الحرارة أعلى ، يفقد الغلاف الجوي خصائصه وغير مناسب للاستنشاق.
إذا كانت ستائر الهواء الحرارية موجودة في البوابات الخارجية والفتحات المواجهة للخارج ، فإن درجة حرارة الهواء الداخل مسموح بها 70 درجة مئوية ، للستائر الموجودة في الأبواب الخارجية ، حتى 50 درجة مئوية.
تتأثر درجة الحرارة المزودة بطرق تزويد الهواء ، واتجاه الطائرة (عموديًا ، على طول المنحدر ، أفقيًا ، إلخ). إذا كان الناس في الغرفة باستمرار ، فيجب تقليل درجة حرارة الهواء المزود إلى 25 درجة مئوية.
بعد إجراء الحسابات الأولية ، من الممكن تحديد الاستهلاك الحراري اللازم لتسخين الهواء.
لتكاليف الحرارة RSVO س1 محسوبة بواسطة التعبير:
س1 = هـot × (رص - رالخامس) × ج
لحساب PSVO س2 التي تنتجها الصيغة:
س2 = هـتنفيس × (رص - رالخامس) × ج
استهلاك الحرارة س3 تم العثور على HRW بالمعادلة:
س3 = [Eot × (رص - رالخامس) + هـتنفيس × (رص - رالخامس)] × ج
في جميع التعبيرات الثلاثة:
- هـot وهاءتنفيس - استهلاك الهواء بالكيلوغرام / ثانية للتدفئة (Eot) والتهوية (Eتنفيس);
- رن - درجة الحرارة الخارجية في درجة مئوية.
الخصائص المتبقية من المتغيرات هي نفسها.
في CHRSVO يتم تحديد كمية الهواء المعاد تدويره بالصيغة:
هـالتوصية = هـot - هاءتنفيس
متغير هot يعبر عن كمية الهواء المختلط المسخن إلى درجة الحرارة tص.
هناك خصوصية في PSVO مع الدافع الطبيعي - يتغير مقدار الهواء المتحرك اعتمادًا على درجة الحرارة في الخارج. إذا انخفضت درجة الحرارة الخارجية ، يرتفع ضغط النظام. هذا يؤدي إلى زيادة الهواء الداخل إلى المنزل. إذا ارتفعت درجة الحرارة ، فستحدث العملية العكسية.
أيضًا في نظام تكييف الهواء ، على عكس أنظمة التهوية ، يتحرك الهواء بكثافة منخفضة ومتغيرة مقارنة بكثافة الهواء المحيط بمجاري الهواء.
بسبب هذه الظاهرة ، تحدث العمليات التالية:
- قادمًا من المولد ، يتم تبريد الهواء الذي يمر عبر مجاري الهواء بشكل ملحوظ أثناء الحركة
- أثناء الحركة الطبيعية ، تتغير كمية الهواء الداخل للغرفة خلال موسم التسخين.
لا تؤخذ العمليات المذكورة أعلاه في الاعتبار إذا تم استخدام المراوح في نظام تكييف الهواء لدوران الهواء ، ولها أيضًا طول وطول محدودان.
إذا كان النظام يحتوي على العديد من الفروع ، طويلة جدًا ، والمبنى كبيرًا وطويلًا ، فمن الضروري تقليل عملية تبريد الهواء في القنوات ، لتقليل إعادة توزيع الهواء الداخل تحت تأثير ضغط الدوران الطبيعي.
عند حساب الطاقة المطلوبة لأنظمة تسخين الهواء الممتدة والمتفرعة ، من الضروري مراعاة ليس فقط العملية الطبيعية لتبريد كتلة الهواء أثناء الحركة عبر القناة ، ولكن أيضًا تأثير الضغط الطبيعي لكتلة الهواء عند المرور عبر القناة
للتحكم في عملية تبريد الهواء ، قم بإجراء الحساب الحراري للقنوات. لهذا ، من الضروري تحديد درجة حرارة الهواء الأولية وتحديد معدل تدفقها باستخدام الصيغ.
لحساب التدفق الحراري Qيا من خلال جدران القناة ، التي يساوي طولها l ، استخدم الصيغة:
سيا = ف1 × لتر
في التعبير ، ف1 يشير إلى تدفق الحرارة المار عبر جدران القناة بطول متر واحد ، ويتم حساب المعلمة من خلال التعبير:
س1 = k × S1 × (رريال سعودى - رالخامس) = (رريال سعودى - رالخامس) / د1
في المعادلة د1 - مقاومة انتقال الحرارة من الهواء الساخن بمتوسط درجة الحرارة tريال سعودى عبر مربع S1 جدران القناة بطول 1 م في الداخل عند درجة حرارة رالخامس.
تبدو معادلة التوازن الحراري كما يلي:
س1ل = هot × ج × (رناتش - رص)
في الصيغة:
- هـot - كمية الهواء اللازمة لتدفئة الغرفة ، كجم / ساعة ؛
- ج هي الحرارة النوعية للهواء ، كيلوجول / (كجم درجة مئوية) ؛
- رغير متوفر - درجة حرارة الهواء في بداية القناة ، ° C ؛
- رص - درجة حرارة الهواء التي يتم تصريفها في الغرفة ، ° درجة مئوية.
تسمح لك معادلة توازن الحرارة بتعيين درجة الحرارة الأولية للهواء في القناة عند درجة حرارة نهائية معينة ، وبالعكس ، اكتشف درجة الحرارة النهائية عند درجة حرارة أولية معينة ، بالإضافة إلى تحديد تدفق الهواء.
درجة الحرارة رناتش يمكن أيضًا العثور عليه بواسطة الصيغة:
رناتش = رالخامس + ((س + (1 - η) × سيا)) × (رص - رالخامس)
هنا part جزء من Qيادخول الغرفة في الحسابات يؤخذ على قدم المساواة. تم تسمية خصائص المتغيرات المتبقية أعلاه.
ستبدو تركيبة تدفق الهواء الساخن المكرر كما يلي:
Eot = (س + (1 - η) × سيا) / (ج × (رريال سعودى - رالخامس))
تم تعريف جميع القيم الحرفية في التعبير أعلاه. دعنا ننتقل إلى مثال لحساب تدفئة الهواء لمنزل معين.
مثال لحساب فقدان الحرارة في المنزل
يقع المنزل المعني في مدينة كوستروما ، حيث تصل درجة الحرارة خارج النافذة في أبرد أيام الأيام الخمسة إلى -31 درجة ، ودرجة حرارة التربة - +5 درجة مئوية. درجة حرارة الغرفة المطلوبة هي +22 درجة مئوية.
سننظر في منزل بالأبعاد التالية:
- العرض - 6.78 م ؛
- الطول - 8.04 م ؛
- الارتفاع - 2.8 م.
سيتم استخدام القيم لحساب مساحة العناصر المرفقة.
للحسابات ، من الأكثر ملاءمة رسم خطة منزل على الورق ، تشير إلى العرض والطول والارتفاع للمبنى وموقع النوافذ والأبواب وأبعادها
تتكون جدران المبنى من:
- الخرسانة الخلوية بسماكة B = 0.21 م ، معامل التوصيل الحراري ك = 2.87 ؛
- البوليسترين B = 0.05 م ، ك = 1.678 ؛
- تواجه الطوب B = 0.09 م ، ك = 2.26.
في تحديد k ، يجب استخدام المعلومات من الجداول ، وأفضل ، المعلومات من جواز السفر الفني ، حيث قد يختلف تكوين المواد من جهات تصنيع مختلفة ، وبالتالي ، لها خصائص مختلفة.
تتمتع الخرسانة المسلحة بأعلى موصلية حرارية ، وألواح الصوف المعدني لديها أدنى نسبة ، لذلك يتم استخدامها بشكل أكثر فاعلية في بناء المنازل الدافئة
تتكون أرضية المنزل من الطبقات التالية:
- رمل ، B = 0.10 م ، ك = 0.58 ؛
- الحجر المسحوق ، B = 0.10 م ، ك = 0.13 ؛
- الخرسانة ، B = 0.20 م ، ك = 1.1 ؛
- عزل ecowool ، B = 0.20 م ، ك = 0.043 ؛
- ذراع التسليح المعزز ، B = 0.30 م ك = 0.93.
في مخطط المنزل أعلاه ، يكون للأرض نفس الهيكل في جميع أنحاء المنطقة ، ولا يوجد قبو.
يتكون السقف من:
- صوف معدني ، B = 0.10 م ، ك = 0.05 ؛
- دريوال ، ب = 0.025 م ، ك = 0.21 ؛
- دروع من الصنوبر B = 0.05 م ، ك = 0.35
السقف لا يستطيع الوصول إلى العلية.
هناك 8 نوافذ فقط في المنزل ، وجميعها عبارة عن غرفة مزدوجة مع K-glass ، الأرجون ، المؤشر D = 0.6. ست نوافذ بأبعاد 1.2 × 1.5 م ، وواحدة - 1.2 × 2 م ، وواحدة - 0.3 × 0.5 م ، والأبواب بأبعاد 1 × 2.2 م ، والمؤشر د حسب جواز السفر 0.36.
حساب فقدان حرارة الجدار
سنحسب فقدان الحرارة لكل جدار على حدة.
أولاً ، ابحث عن مساحة الجدار الشمالي:
سسيف = 8.04 × 2.8 = 22.51
لا توجد مداخل وفتحات نوافذ على الحائط ، لذلك سنستخدم هذه القيمة S.
لحساب تكاليف الحرارة من OK ، الموجهة إلى واحدة من النقاط الأساسية ، من الضروري مراعاة معاملات التنقية
بناءً على تركيبة الجدار ، نجد أن مقاومته الحرارية الإجمالية تساوي:
دs.sten = دغيغابايت + دص + دكرونة
للعثور على D ، نستخدم الصيغة:
D = B / ك
ثم استبدال القيم الأولية نحصل على:
دs.sten = 0.21/2.87 + 0.05/1.678 + 0.09/2.26 = 0.14
للحسابات نستخدم الصيغة:
سش = S × (رالخامس - رن) × × × لتر
بالنظر إلى أن معامل l للجدار الشمالي هو 1.1 ، نحصل على:
سسابعا = 22.51 × (22 + 31) × 0.14 × 1.1 = 184
يوجد في الجدار الجنوبي نافذة واحدة بمساحة:
سموافق 3 = 0.5 × 0.3 = 0.15
لذلك ، في الحسابات من الجدار الجنوبي S ، من الضروري طرح نوافذ S للحصول على النتائج الأكثر دقة.
سyuj.s = 22.51 – 0.15 = 22.36
المعلمة l لاتجاه الجنوب هي 1. ثم:
سسابعا = 22.36 × (22 + 31) × 0.14 × 1 = 166
بالنسبة للجدران الشرقية والغربية ، يكون معامل الصقل l = 1.05 ؛ وبالتالي ، يكفي حساب مساحة سطح OK دون مراعاة النوافذ والأبواب S.
سموافق 1 = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8
سموافق 2 = 1.2 × 2 = 2.4
سد = 1 × 2.2 = 2.2
سانطلق + vost = 2 × 6.78 × 2.8 – 2.2 – 2.4 – 10.8 = 22.56
ثم:
سانطلق + vost = 22.56 × (22 + 31) × 0.14 × 1.05 = 176
في النهاية ، إجمالي Q من الجدران يساوي مجموع Q من جميع الجدران ، أي:
سستين = 184 + 166 + 176 = 526
مجموع الحرارة تترك خلال الجدران بمقدار 526 واط.
فقدان الحرارة من خلال النوافذ والأبواب
يوضح مخطط المنزل أن الأبواب و 7 نوافذ تواجه الشرق والغرب ، وبالتالي ، المعلمة l = 1.05. إجمالي مساحة 7 نوافذ ، مع مراعاة الحسابات المذكورة أعلاه ، تساوي:
سحسنًا = 10.8 + 2.4 = 13.2
بالنسبة لهم ، Q ، مع مراعاة أن D = 0.6 ، سيتم حسابها على النحو التالي:
سحسنا 4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630
نحسب Q من النافذة الجنوبية (l = 1).
سموافق 5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5
بالنسبة للأبواب ، D = 0.36 ، و S = 2.2 ، l = 1.05 ، ثم:
سدي = 2.2 × (22 + 31) × 0.36 × 1.05 = 43
نلخص فقدان الحرارة الناتج ونحصل على:
سموافق + dv = 630 + 43 + 5 = 678
بعد ذلك ، نحدد Q للسقف والأرضية.
حساب الخسائر الحرارية للسقف والأرضية
للسقف والأرضية l = 1. احسب منطقتهم.
سبول = Sوعاء = 6.78 × 8.04 = 54.51
بالنظر إلى تكوين الكلمة ، نحدد إجمالي D.
دبول = 0.10/0.58 + 0.10/0.13 + 0.2/1.1 + 0.2/0.043 + 0.3/0.93 =61
ثم فقدان الحرارة للأرض ، مع مراعاة أن درجة حرارة الأرض هي +5 ، يساوي:
سبول = 54.51 × (21 – 5) × 6.1 × 1 = 5320
احسب سقف D الكلي:
دوعاء = 0.10/0.05 + 0.025/0.21 + 0.05/0.35 = 2.26
ثم س يساوي السقف:
سوعاء = 54.51 × (22 + 31) × 2.26 = 6530
سيكون إجمالي فقدان الحرارة من خلال OK مساوياً لـ:
سogr.k = 526 + 678 +6530 + 5320 = 13054
المجموع ، سيعادل فقدان الحرارة للمنزل 13054 واط أو ما يقرب من 13 كيلو واط.
حساب خسائر الحرارة من التهوية
تعمل الغرفة بالتهوية بتبادل هواء محدد يبلغ 3 م3/ ساعة ، المدخل مجهز بمظلة هواء حراري ، لذلك للحسابات يكفي استخدام الصيغة:
سالخامس = 0.28 × طولن × صالخامس × ج × (رالخامس - رن)
نحسب كثافة الهواء في الغرفة عند درجة حرارة معينة +22 درجة:
صالخامس = 353/(272 + 22) = 1.2
المعلمة Lن يساوي منتج الاستهلاك المحدد حسب مساحة الأرضية ، أي:
لامن = 3 × 54.51 = 163.53
السعة الحرارية للهواء ج هي 1.005 كيلو جول / (كجم × درجة مئوية).
بالنظر إلى جميع المعلومات ، نجد التهوية س:
سالخامس = 0.28 × 163.53 × 1.2 × 1.005 × (22 + 31) = 3000
سيكون إجمالي تكاليف التدفئة للتهوية 3000 واط أو 3 كيلو واط.
حرارة منزلية
يتم حساب دخل الأسرة بواسطة الصيغة.
سر = 10 × سبول
بمعنى استبدال القيم المعروفة نحصل على:
سر = 54.51 × 10 = 545
تلخيص ، يمكننا أن نرى أن إجمالي فقدان الحرارة Q في المنزل سيكون مساوياً لـ:
س = 13054 + 3000-545 = 15509
لنأخذ Q = 16000 W أو 16 kW كقيمة تشغيل.
أمثلة على الحسابات للبنك المركزي العماني
دع درجة حرارة الهواء الموفر (رص) - 55 درجة مئوية ، درجة حرارة الغرفة المطلوبة (رالخامس) - 22 درجة مئوية ، فقدان الحرارة في المنزل (س) - 16000 واط.
تحديد مقدار الهواء لـ RSVO
لتحديد كتلة الهواء عند درجة الحرارة tص يتم استخدام الصيغة:
هـot = س / (ج × (رص - رالخامس))
باستبدال قيم المعلمات في الصيغة ، نحصل على:
هـot = 16000/(1.005 × (55 – 22)) = 483
يتم حساب الكمية الحجمية للهواء المزود بالصيغة:
الخامسot = هـot / صص
أين:
صص = 353 / (273 + رص)
أولاً ، نحسب الكثافة p:
صص = 353/(273 + 55) = 1.07
ثم:
الخامسot = 483/1.07 = 451.
يتم تحديد تبادل الهواء في الغرفة بالصيغة:
Vp = هـot / صالخامس
تحديد كثافة الهواء في الغرفة:
صالخامس = 353/(273 + 22) = 1.19
باستبدال القيم في الصيغة ، نحصل على:
الخامسص = 483/1.19 = 405
وبهذا يكون تبادل الهواء في الغرفة 405 م3 في الساعة ، ويجب أن يكون حجم الهواء المزود 451 م3 خلال ساعة.
حساب كمية الهواء ل HWAC
لحساب كمية الهواء لـ HWRS ، نأخذ المعلومات التي تم الحصول عليها من المثال السابق ، وكذلك tص = 55 درجة مئوية ، رالخامس = 22 درجة مئوية ؛ س = 16000 واط. كمية الهواء المطلوبة للتهويةتنفيس= 110 م3/ ح تقدر درجة الحرارة في الهواء الطلق رن= -31 درجة مئوية.
لحساب HFRS ، استخدم الصيغة التالية:
س3 = [Eot × (رص - رالخامس) + هـتنفيس × صالخامس × (رص - رالخامس)] × ج
باستبدال القيم ، نحصل على:
س3 = [483 × (55 – 22) + 110 × 1.19 × (55 – 31)] × 1.005 = 27000
سيكون حجم الهواء المعاد تدويره 405-110 = 296 م3 بما في ذلك استهلاك الحرارة الإضافي يساوي 27000-16000 = 11000 واط.
تحديد درجة حرارة الهواء الأولية
مقاومة القناة الميكانيكية هي D = 0.27 ويتم أخذها من خصائصها التقنية. يبلغ طول القناة خارج الغرفة الساخنة l = 15 م ، ومن المقرر أن Q = 16 kW ، ودرجة حرارة الهواء الداخلي 22 درجة ، ودرجة الحرارة المطلوبة لتسخين الغرفة 55 درجة.
حدد Eot وفقا للصيغ أعلاه. نحن نحصل:
هـot = 10 × 3.6 × 1000/ (1.005 × (55 – 22)) = 1085
تدفق الحرارة ف1 سوف يكون:
س1 = (55 – 22)/0.27 = 122
ستكون درجة الحرارة الأولية مع انحراف η = 0:
رناتش = 22 + (16 × 1000 + 137 × 15) × (55 – 22)/ 1000 × 16 = 60
حدد متوسط درجة الحرارة:
رريال سعودى = 0.5 × (55 + 60) = 57.5
ثم:
سotkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972
بالنظر إلى المعلومات التي نجدها:
رناتش = 22 + (16 × 1000 + 1972) × (55 – 22)/(1000 × 16) = 59
ويترتب على ذلك أنه عندما يتحرك الهواء ، تفقد 4 درجات من الحرارة. لتقليل فقد الحرارة ، من الضروري عزل الأنابيب. نوصي أيضًا بأن تتعرف على مقالنا الآخر ، الذي يصف بالتفصيل عملية ترتيب نظام تدفئة الهواء.
فيديو إعلامي حول حسابات CB باستخدام برنامج Ecxel:
من الضروري أن يثق المحترفون في حسابات CBO ، لأن المتخصصين فقط لديهم الخبرة والمعرفة ذات الصلة ، سيأخذون في الاعتبار جميع الفروق الدقيقة في الحسابات.
هل لديك أسئلة ، أو تجد عدم دقة في الحسابات المذكورة أعلاه ، أو ترغب في استكمال المواد بمعلومات قيمة؟ يرجى ترك تعليقاتك في الكتلة أدناه.