Pagkalkula ng pag-init ng hangin: pangunahing mga prinsipyo + halimbawa ng pagkalkula

Ang pag-install ng isang sistema ng pag-init ay imposible nang walang paunang mga kalkulasyon.Ang impormasyong nakuha ay dapat na tumpak hangga't maaari, kaya ang mga kalkulasyon ng pagpainit ng hangin ay isinasagawa ng mga eksperto gamit ang mga dalubhasang programa, na isinasaalang-alang ang mga nuances ng disenyo.

Maaari mong kalkulahin ang sistema ng pag-init ng hangin (simula dito ay tinutukoy bilang ang sistema ng pag-init ng hangin) sa iyong sarili, na may pangunahing kaalaman sa matematika at pisika.

Sa materyal na ito sasabihin namin sa iyo kung paano kalkulahin ang antas ng pagkawala ng init sa bahay at ang sistema ng pagkawala ng init. Upang gawing malinaw ang lahat hangga't maaari, ibibigay ang mga partikular na halimbawa ng mga kalkulasyon.

Pagkalkula ng pagkawala ng init sa bahay

Upang pumili ng isang sistema ng pag-init, kinakailangan upang matukoy ang dami ng hangin para sa sistema, ang paunang temperatura ng hangin sa air duct para sa pinakamainam na pag-init ng silid. Upang malaman ang impormasyong ito, kailangan mong kalkulahin ang pagkawala ng init ng bahay, at simulan ang mga pangunahing kalkulasyon sa ibang pagkakataon.

Ang anumang gusali ay nawawalan ng thermal energy sa malamig na panahon. Ang pinakamataas na halaga nito ay umaalis sa silid sa pamamagitan ng mga dingding, bubong, mga bintana, mga pinto at iba pang nakapaloob na mga elemento (mula rito ay tinutukoy bilang OK), na nakaharap sa isang gilid sa kalye.

Upang matiyak ang isang tiyak na temperatura sa bahay, kailangan mong kalkulahin ang thermal power na maaaring magbayad para sa mga gastos sa init at mapanatili nais na temperatura.

Mayroong maling kuru-kuro na ang pagkawala ng init ay pareho para sa bawat tahanan.Sinasabi ng ilang mga mapagkukunan na ang 10 kW ay sapat na upang magpainit ng isang maliit na bahay ng anumang pagsasaayos, ang iba ay limitado sa 7-8 kW bawat metro kuwadrado. metro.

Ayon sa isang pinasimple na pamamaraan ng pagkalkula, bawat 10 m² ng pinagsasamantalahang lugar sa hilagang mga rehiyon at mga lugar ng gitnang sona ay dapat bigyan ng supply ng 1 kW ng thermal power. Ang figure na ito, indibidwal para sa bawat gusali, ay pinarami ng isang kadahilanan na 1.15, sa gayon ay lumilikha ng isang reserba ng thermal power sa kaso ng mga hindi inaasahang pagkalugi.

Gayunpaman, ang mga naturang pagtatantya ay medyo magaspang; bukod dito, hindi nila isinasaalang-alang ang mga katangian, mga tampok ng mga materyales na ginamit sa pagtatayo ng bahay, mga kondisyon ng klimatiko at iba pang mga kadahilanan na nakakaapekto sa mga gastos sa init.

Ang halaga ng init na nawala ay depende sa lugar ng nakapaloob na elemento at ang thermal conductivity ng bawat isa sa mga layer nito. Ang pinakamalaking halaga ng thermal energy ay umalis sa silid sa pamamagitan ng mga dingding, sahig, bubong, mga bintana

Kung ang mga makabagong construction materials ang ginamit sa paggawa ng bahay thermal conductivity ng mga materyales na kung saan ay mababa, pagkatapos ay ang pagkawala ng init ng istraktura ay magiging mas maliit, na nangangahulugan na ang mas kaunting thermal power ay kinakailangan.

Kung kukuha ka ng kagamitan sa pag-init na bumubuo ng higit na lakas kaysa sa kinakailangan, pagkatapos ay lilitaw ang labis na init, na kadalasang binabayaran ng bentilasyon. Sa kasong ito, lumilitaw ang mga karagdagang gastos sa pananalapi.

Kung ang mga kagamitan sa mababang kapangyarihan ay pinili para sa HVAC, magkakaroon ng kakulangan ng init sa silid, dahil ang aparato ay hindi makakabuo ng kinakailangang halaga ng enerhiya, na mangangailangan ng pagbili ng mga karagdagang yunit ng pag-init.

Ang paggamit ng polyurethane foam, fiberglass at iba pang modernong mga materyales sa pagkakabukod ay nagbibigay-daan sa amin upang makamit ang maximum na thermal insulation ng silid

Ang mga thermal na gastos ng isang gusali ay nakasalalay sa:

• istraktura ng mga nakapaloob na elemento (mga dingding, kisame, atbp.), Ang kanilang kapal;
• pinainit na lugar sa ibabaw;
• oryentasyong nauugnay sa mga kardinal na direksyon;
• pinakamababang temperatura sa labas ng bintana sa rehiyon o lungsod sa loob ng 5 araw ng taglamig;
• tagal ng panahon ng pag-init;
• mga proseso ng paglusot, bentilasyon;
• domestic init nadagdag;
• pagkonsumo ng init para sa mga pangangailangan sa tahanan.

Imposibleng tama na kalkulahin ang mga pagkawala ng init nang hindi isinasaalang-alang ang paglusot at bentilasyon, na makabuluhang nakakaapekto sa dami ng bahagi. Ang paglusot ay isang natural na proseso ng paggalaw ng mga masa ng hangin na nangyayari sa panahon ng paggalaw ng mga tao sa paligid ng silid, pagbubukas ng mga bintana para sa bentilasyon at iba pang mga proseso ng sambahayan.

Ang bentilasyon ay isang espesyal na naka-install na sistema kung saan ang hangin ay ibinibigay, at ang hangin ay maaaring pumasok sa silid sa mas mababang temperatura.

Ang bentilasyon ay nag-aalis ng 9 na beses na mas init kaysa sa natural na pagpasok

Ang init ay pumapasok sa silid hindi lamang sa pamamagitan ng sistema ng pag-init, kundi pati na rin sa pamamagitan ng pagpainit ng mga de-koryenteng kasangkapan, mga lamp na maliwanag na maliwanag, at mga tao. Mahalaga rin na isaalang-alang ang pagkonsumo ng init para sa pagpainit ng malamig na mga bagay na dinala mula sa kalye at damit.

Bago pumili ng kagamitan para sa SVO, disenyo ng sistema ng pag-init Mahalagang kalkulahin ang pagkawala ng init sa bahay na may mataas na katumpakan. Magagawa ito gamit ang libreng programa ng Valtec. Upang hindi bungkalin ang mga intricacies ng application, maaari mong gamitin ang mga mathematical formula na nagbibigay ng mataas na katumpakan ng mga kalkulasyon.

Upang kalkulahin ang kabuuang pagkawala ng init Q ng isang tirahan, kinakailangan upang kalkulahin ang mga gastos sa init ng mga nakapaloob na istruktura Q_org.k, pagkonsumo ng enerhiya para sa bentilasyon at paglusot Q_v, isaalang-alang ang mga gastusin sa bahay Q_t. Ang mga pagkalugi ay sinusukat at naitala sa Watts.

Upang kalkulahin ang kabuuang pagkonsumo ng init Q, gamitin ang formula:

Q = Q_org.k + Q_v —T_t

Susunod, isaalang-alang ang mga formula para sa pagtukoy ng mga gastos sa init:

Q_org.k ,Q_v,Q_t.

Pagpapasiya ng pagkawala ng init mula sa nakapaloob na mga istraktura

Ang pinakamalaking halaga ng init ay tumatakas sa pamamagitan ng mga nakapaloob na elemento ng bahay (mga dingding, pintuan, bintana, kisame at sahig). Upang matukoy ang Q_org.k ito ay kinakailangan upang hiwalay na kalkulahin ang pagkawala ng init na natamo ng bawat elemento ng istruktura.

Iyon ay, Q_org.k kinakalkula ng formula:

Q_org.k =Q_pol + Q_st + Q_ok + Q_pt + Q_dv

Upang matukoy ang Q ng bawat elemento ng bahay, kailangan mong malaman ang istraktura at thermal conductivity coefficient o thermal resistance coefficient, na ipinahiwatig sa materyal na pasaporte.

Upang makalkula ang mga gastos sa init, ang mga layer na nakakaapekto sa thermal insulation ay isinasaalang-alang. Halimbawa, pagkakabukod, pagmamason, cladding, atbp.

Ang pagkalkula ng mga pagkawala ng init ay nangyayari para sa bawat homogenous na layer ng nakapaloob na elemento. Halimbawa, kung ang isang pader ay binubuo ng dalawang magkaibang mga layer (pagkakabukod at paggawa ng ladrilyo), kung gayon ang pagkalkula ay ginawa nang hiwalay para sa pagkakabukod at para sa paggawa ng ladrilyo.

Ang pagkonsumo ng thermal ng layer ay kinakalkula na isinasaalang-alang ang nais na temperatura sa silid gamit ang expression:

Q_st = S × (t_v -t_n) × B × l/k

Sa isang expression, ang mga variable ay may sumusunod na kahulugan:

• S—layer area, m²;
• t_v – nais na temperatura sa bahay, °C; para sa mga silid sa sulok ang temperatura ay kinuha 2 degrees mas mataas;
• t_n — average na temperatura ng pinakamalamig na 5-araw na panahon sa rehiyon, °C;
• k ay ang koepisyent ng thermal conductivity ng materyal;
• B - kapal ng bawat layer ng nakapaloob na elemento, m;
• l - tabular parameter, isinasaalang-alang ang mga kakaibang pagkonsumo ng init para sa mga OK na matatagpuan sa iba't ibang direksyon ng mundo.

Kung ang mga bintana o pintuan ay itinayo sa dingding kung saan ginagawa ang pagkalkula, kung gayon kapag kinakalkula ang Q, kinakailangan na ibawas ang lugar ng bintana o pinto mula sa kabuuang lugar na OK, dahil ang kanilang pagkonsumo ng init ay magkakaiba.

Sa teknikal na data sheet para sa mga bintana o pinto, ang heat transfer coefficient D ay minsan ay ipinahiwatig, salamat sa kung saan ang mga kalkulasyon ay maaaring gawing simple.

Ang koepisyent ng thermal resistance ay kinakalkula gamit ang formula:

D = B/k

Ang formula para sa pagkawala ng init para sa isang solong layer ay maaaring ipakita bilang:

Q_st = S × (t_v -t_n) × D × l

Sa pagsasagawa, upang kalkulahin ang Q ng mga sahig, dingding o kisame, ang mga D coefficient ng bawat OK na layer ay kinakalkula nang hiwalay, summed up at pinapalitan sa pangkalahatang formula, na pinapasimple ang proseso ng pagkalkula.

Accounting para sa paglusot at bentilasyon gastos

Ang mababang temperatura ng hangin ay maaaring pumasok sa silid mula sa sistema ng bentilasyon, na makabuluhang nakakaapekto sa pagkawala ng init. Ang pangkalahatang formula para sa prosesong ito ay:

Q_v = 0.28 × L_n × p_v × c × (t_v -t_n)

Sa isang expression, ang mga alphabetic na character ay may kahulugan:

• L_n – papasok na daloy ng hangin, m³/h;
• p_v — density ng hangin sa silid sa isang naibigay na temperatura, kg / m³;
• t_v – temperatura sa bahay, °C;
• t_n — average na temperatura ng pinakamalamig na 5-araw na panahon sa rehiyon, °C;
• c ay ang kapasidad ng init ng hangin, kJ/(kg*°C).

Parameter L_n kinuha mula sa mga teknikal na katangian ng sistema ng bentilasyon. Sa karamihan ng mga kaso, ang supply air exchange ay may tiyak na rate ng daloy na 3 m³/h, batay sa kung aling L_n kinakalkula ng formula:

L_n = 3 × S_pol

Sa formula S_pol — lawak ng sahig, m².

Densidad ng hangin sa loob p_v ay tinutukoy ng expression:

p_v = 353/273+t_v

Dito t_v – ang itinakdang temperatura sa bahay, sinusukat sa °C.

Ang kapasidad ng init c ay isang pare-parehong pisikal na dami at katumbas ng 1.005 kJ/(kg × °C).

Sa natural na bentilasyon, ang malamig na hangin ay pumapasok sa pamamagitan ng mga bintana at pintuan, na nag-aalis ng init sa pamamagitan ng tsimenea

Ang hindi organisadong bentilasyon, o paglusot, ay tinutukoy ng formula:

Q_i = 0.28 × ∑G_h × c×(t_v -t_n) × k_t

Sa equation:

• G_h — ang daloy ng hangin sa bawat bakod ay isang halaga ng talahanayan, kg/h;
• k_t - koepisyent ng impluwensya ng daloy ng thermal air, na kinuha mula sa talahanayan;
• t_v , t_n — magtakda ng mga temperatura sa loob at labas, °C.

Kapag binuksan ang mga pinto, ang pinakamahalagang pagkawala ng init ng hangin ay nangyayari, samakatuwid, kung ang pasukan ay nilagyan ng mga air-thermal na kurtina, dapat din itong isaalang-alang.

Ang thermal curtain ay isang pinahabang fan heater na bumubuo ng malakas na daloy sa loob ng bintana o pintuan. Pinaliit o halos inaalis nito ang pagkawala ng init at pagtagos ng hangin mula sa kalye, kahit na bukas ang pinto o bintana.

Upang makalkula ang pagkawala ng init ng mga pinto, ginagamit ang formula:

Q_ot.d =Q_dv × j × H

Sa expression:

• Q_dv - kinakalkula ang pagkawala ng init ng mga panlabas na pinto;
• H—taas ng gusali, m;
• Ang j ay isang tabular coefficient depende sa uri ng mga pinto at sa kanilang lokasyon.

Kung ang bahay ay nag-organisa ng bentilasyon o paglusot, pagkatapos ay ang mga kalkulasyon ay ginawa gamit ang unang formula.

Ang ibabaw ng nakapaloob na mga elemento ng istruktura ay maaaring magkakaiba - maaaring may mga bitak at pagtagas kung saan dumadaan ang hangin. Ang mga pagkawala ng init na ito ay itinuturing na hindi gaanong mahalaga, ngunit maaari rin silang matukoy.Magagawa ito nang eksklusibo gamit ang mga pamamaraan ng software, dahil imposibleng kalkulahin ang ilang mga pag-andar nang hindi gumagamit ng mga application.

Ang pinakatumpak na larawan ng tunay na pagkawala ng init ay ibinibigay ng isang thermal imaging inspeksyon ng isang bahay. Ang pamamaraang diagnostic na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang mga nakatagong error sa pagtatayo, mga butas sa thermal insulation, mga pagtagas sa sistema ng pagtutubero na nagbabawas sa thermal performance ng gusali at iba pang mga depekto.

Domestic heat gains

Ang karagdagang init ay pumapasok sa silid sa pamamagitan ng mga de-koryenteng kasangkapan, katawan ng tao, at mga lampara, na isinasaalang-alang din kapag kinakalkula ang pagkawala ng init.

Eksperimento na itinatag na ang mga naturang input ay hindi maaaring lumampas sa 10 W bawat 1 m². Samakatuwid, ang formula ng pagkalkula ay maaaring magmukhang:

Q_t = 10 × S_pol

Sa ekspresyong S_pol — lawak ng sahig, m².

Pangunahing pamamaraan para sa pagkalkula ng SVO

Ang pangunahing prinsipyo ng pagpapatakbo ng anumang air cooler ay ang paglipat ng thermal energy sa pamamagitan ng hangin sa pamamagitan ng paglamig ng coolant. Ang mga pangunahing elemento nito ay isang heat generator at isang heat pipe.

Ang hangin ay ibinibigay sa silid na pinainit na sa temperatura t_rupang mapanatili ang nais na temperatura t_v. Samakatuwid, ang halaga ng naipon na enerhiya ay dapat na katumbas ng kabuuang pagkawala ng init ng gusali, iyon ay, Q. Ang pagkakapantay-pantay ay mayroong:

Q = E_ot × c×(t_v -t_n)

Sa formula E ay ang daloy ng rate ng pinainit na hangin kg/s para sa pagpainit ng silid. Mula sa pagkakapantay-pantay maaari nating ipahayag ang E_ot:

E_ot = Q/ (c × (t_v -t_n))

Alalahanin natin na ang kapasidad ng init ng hangin ay c=1005 J/(kg×K).

Eksklusibong tinutukoy ng formula ang dami ng ibinibigay na hangin na ginagamit lamang para sa pagpainit sa mga sistema ng recirculation (mula dito ay tinutukoy bilang RSVO).

Sa mga sistema ng supply at recirculation, ang bahagi ng hangin ay kinukuha mula sa kalye, at ang iba pang bahagi mula sa silid. Ang parehong mga bahagi ay halo-halong at, pagkatapos ng pagpainit sa kinakailangang temperatura, inihatid sa silid

Kung ang air cooler ay ginagamit bilang bentilasyon, kung gayon ang dami ng ibinibigay na hangin ay kinakalkula tulad ng sumusunod:

• Kung ang dami ng hangin para sa pagpainit ay lumampas sa dami ng hangin para sa bentilasyon o katumbas nito, kung gayon ang dami ng hangin para sa pagpainit ay isinasaalang-alang, at ang sistema ay pinili bilang direktang daloy (mula dito ay tinutukoy bilang PCVO) o may bahagyang recirculation (mula rito ay tinutukoy bilang CHRSVO).
• Kung ang halaga ng hangin para sa pagpainit ay mas mababa kaysa sa dami ng hangin na kinakailangan para sa bentilasyon, kung gayon ang dami ng hangin na kinakailangan para sa bentilasyon ay isinasaalang-alang, ang isang PSVO ay ipinakilala (minsan - isang PRVO), at ang temperatura ng ibinibigay na hangin ay kinakalkula gamit ang formula: t_r = t_v + Q/c × E_vent.

Kung lumampas ang indicator t_r pinahihintulutang mga parameter, ang dami ng hangin na ipinakilala sa pamamagitan ng bentilasyon ay dapat na tumaas.

Kung may mga mapagkukunan ng patuloy na pagbuo ng init sa silid, kung gayon ang temperatura ng ibinibigay na hangin ay nabawasan.

Ang mga naka-on na electrical appliances ay bumubuo ng humigit-kumulang 1% ng init sa isang silid. Kung ang isa o higit pang mga aparato ay patuloy na gagana, ang kanilang thermal power ay dapat isaalang-alang sa mga kalkulasyon

Para sa isang solong silid, ang indicator t_r maaaring maging iba. Sa teknikal, posible na ipatupad ang ideya ng pagbibigay ng iba't ibang mga temperatura sa mga indibidwal na silid, ngunit mas madaling magbigay ng hangin ng parehong temperatura sa lahat ng mga silid.

Sa kasong ito, ang kabuuang temperatura t_r kunin ang isa na lumalabas na pinakamaliit. Pagkatapos ay kinakalkula ang dami ng ibinibigay na hangin gamit ang formula na tumutukoy sa E_ot.

Susunod, tinutukoy namin ang formula para sa pagkalkula ng dami ng papasok na hangin V_ot sa temperatura ng pag-init nito t_r:

V_ot =E_ot/p_r

Ang sagot ay nakasulat sa m³/h.

Gayunpaman, ang air exchange sa silid V_p ay mag-iiba mula sa halaga V_ot, dahil dapat itong matukoy batay sa panloob na temperatura t_v:

V_ot =E_ot/p_v

Sa pormula para sa pagtukoy ng V_p at V_ot mga tagapagpahiwatig ng density ng hangin p_r at p_v (kg/m³) ay kinakalkula na isinasaalang-alang ang temperatura ng pinainit na hangin t_r at temperatura ng silid t_v.

Magbigay ng temperatura ng silid t_r dapat na mas mataas kaysa sa t_v. Babawasan nito ang dami ng ibinibigay na hangin at babawasan ang laki ng mga channel ng mga sistema na may natural na paggalaw ng hangin o bawasan ang mga gastos sa kuryente kung ginagamit ang mekanikal na pagpapasigla upang mailipat ang pinainit na masa ng hangin.

Ayon sa kaugalian, ang pinakamataas na temperatura ng hangin na pumapasok sa silid kapag ibinibigay sa taas na lampas sa 3.5 m ay dapat na 70 °C. Kung ang hangin ay ibinibigay sa taas na mas mababa sa 3.5 m, kung gayon ang temperatura nito ay karaniwang katumbas ng 45 ° C.

Para sa mga tirahan na may taas na 2.5 m, ang pinapayagang limitasyon ng temperatura ay 60 °C. Kapag ang temperatura ay itinakda nang mas mataas, ang kapaligiran ay nawawala ang mga katangian nito at hindi angkop para sa paglanghap.

Kung ang mga air-thermal na kurtina ay matatagpuan sa mga panlabas na pintuan at mga bakanteng nakaharap sa labas, kung gayon ang papasok na temperatura ng hangin ay pinapayagan na 70 °C, para sa mga kurtina na matatagpuan sa mga panlabas na pinto hanggang sa 50 °C.

Ang ibinigay na temperatura ay naiimpluwensyahan ng mga pamamaraan ng supply ng hangin, ang direksyon ng jet (vertical, inclined, horizontal, atbp.). Kung palaging may mga tao sa silid, ang temperatura ng supply ng hangin ay dapat na bawasan sa 25 °C.

Pagkatapos gumawa ng mga paunang kalkulasyon, matutukoy mo ang kinakailangang input ng init para sa pagpainit ng hangin.

Para sa RSVO init ay nagkakahalaga ng Q₁ ay kinakalkula ng expression:

Q₁ =E_ot × (t_r -t_v) × c

Para sa pagkalkula ng PSVO Q₂ ginawa ayon sa formula:

Q₂ =E_vent × (t_r -t_v) × c

Pagkonsumo ng init Q₃ para sa FER ay matatagpuan sa pamamagitan ng equation:

Q₃ = [E_ot ×(t_r -t_v) + E_vent × (t_r -t_v)]×c

Sa lahat ng tatlong expression:

• E_ot at E_vent — daloy ng hangin sa kg/s para sa pagpainit (E_ot) at bentilasyon (E_vent);
• t_n — temperatura sa labas ng hangin sa °C.

Ang natitirang mga katangian ng mga variable ay pareho.

Sa CHRSVO, ang dami ng recirculated air ay tinutukoy ng formula:

E_rec =E_ot — E_vent

Variable E_ot nagpapahayag ng dami ng halo-halong hangin na pinainit sa temperatura t_r.

Mayroong isang kakaiba sa PSVO na may natural na salpok - ang dami ng gumagalaw na hangin ay nagbabago depende sa temperatura sa labas. Kung bumaba ang temperatura sa labas, tataas ang presyon ng system. Ito ay humahantong sa pagtaas ng daloy ng hangin sa bahay. Kung tumaas ang temperatura, nangyayari ang kabaligtaran na proseso.

Gayundin, sa mga air cooler, hindi tulad ng mga sistema ng bentilasyon, ang hangin ay gumagalaw na may mas mababa at iba't ibang density kumpara sa density ng hangin na nakapalibot sa mga air duct.

Dahil sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, nangyayari ang mga sumusunod na proseso:

1. Mula sa generator, ang hangin na dumadaan sa mga air duct ay kapansin-pansing lumalamig habang gumagalaw
2. Sa natural na paggalaw, nagbabago ang dami ng hangin na pumapasok sa silid sa panahon ng pag-init.

Ang mga proseso sa itaas ay hindi isinasaalang-alang kung ang sistema ng sirkulasyon ng hangin ay gumagamit ng mga bentilador upang magpalipat-lipat ng hangin; mayroon din itong limitadong haba at taas.

Kung ang sistema ay may maraming mga sanga, ay medyo malawak, at ang gusali ay malaki at matangkad, pagkatapos ay kinakailangan upang bawasan ang proseso ng paglamig ng hangin sa mga duct ng hangin, bawasan ang muling pamamahagi ng hangin na pumapasok sa ilalim ng impluwensya ng natural na presyon ng sirkulasyon.

Kapag kinakalkula ang kinakailangang kapangyarihan ng pinalawak at branched na mga sistema ng pag-init ng hangin, kinakailangang isaalang-alang hindi lamang ang natural na proseso ng paglamig ng masa ng hangin habang gumagalaw sa air duct, kundi pati na rin ang epekto ng natural na presyon ng masa ng hangin kapag dumadaan sa duct

Upang makontrol ang proseso ng paglamig ng hangin, ang mga thermal kalkulasyon ng mga duct ng hangin ay ginaganap. Upang gawin ito, kailangan mong itakda ang paunang temperatura ng hangin at linawin ang daloy nito gamit ang mga formula.

Upang kalkulahin ang heat flux Q_ohl sa pamamagitan ng mga dingding ng air duct, ang haba nito ay l, gamitin ang formula:

Q_ohl = q₁ × l

Sa expression, ang halaga q₁ nagsasaad ng daloy ng init na dumadaan sa mga dingding ng isang air duct na 1 m ang haba. Ang parameter ay kinakalkula ng expression:

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

Sa equation D₁ - paglaban sa paglipat ng init mula sa pinainit na hangin na may average na temperatura t_sr sa pamamagitan ng lugar S₁ mga dingding ng isang air duct na 1 m ang haba sa isang silid sa temperatura t_v.

Ang equation ng balanse ng init ay ganito ang hitsura:

q₁l = E_ot × c × (t_nach -t_r)

Sa formula:

• E_ot — ang dami ng hangin na kinakailangan para sa pagpainit ng silid, kg/h;
• c ay ang tiyak na kapasidad ng init ng hangin, kJ/(kg °C);
• t_nac — temperatura ng hangin sa simula ng air duct, °C;
• t_r — temperatura ng hangin na inilabas sa silid, °C.

Ang equation ng balanse ng init ay nagpapahintulot sa iyo na itakda ang paunang temperatura ng hangin sa air duct sa isang naibigay na pangwakas na temperatura at, sa kabaligtaran, alamin ang panghuling temperatura sa isang naibigay na paunang temperatura, pati na rin matukoy ang daloy ng hangin.

Temperatura t_nach maaari ding matagpuan gamit ang formula:

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

Narito ang η ay bahagi ng Q_ohl, pagpasok sa silid, ay kinuha katumbas ng zero sa mga kalkulasyon. Ang mga katangian ng natitirang mga variable ay nabanggit sa itaas.

Ang pinong formula para sa paggamit ng mainit na hangin ay magiging ganito:

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

Ang lahat ng mga halaga ng titik sa expression ay tinukoy sa itaas. Magpatuloy tayo upang isaalang-alang ang isang halimbawa ng pagkalkula ng pagpainit ng hangin para sa isang partikular na bahay.

Isang halimbawa ng pagkalkula ng pagkawala ng init sa bahay

Ang bahay na pinag-uusapan ay matatagpuan sa lungsod ng Kostroma, kung saan ang temperatura sa labas sa panahon ng pinakamalamig na limang araw na panahon ay umabot sa -31 degrees, ang temperatura ng lupa ay +5 °C. Ang nais na temperatura ng silid ay +22 °C.

Isasaalang-alang namin ang isang bahay na may mga sumusunod na sukat:

• lapad - 6.78 m;
• haba - 8.04 m;
• taas - 2.8 m.

Ang mga halaga ay gagamitin upang kalkulahin ang lugar ng mga nakapaloob na elemento.

Para sa mga kalkulasyon, ito ay pinaka-maginhawa upang gumuhit ng isang plano ng bahay sa papel, na nagpapahiwatig dito ang lapad, haba, taas ng gusali, ang lokasyon ng mga bintana at pintuan, ang kanilang mga sukat

Ang mga dingding ng gusali ay binubuo ng:

• aerated concrete na may kapal B=0.21 m, thermal conductivity coefficient k=2.87;
• foam plastic B=0.05 m, k=1.678;
• nakaharap sa brick B=0.09 m, k=2.26.

Kapag tinutukoy ang k, dapat mong gamitin ang impormasyon mula sa mga talahanayan, o mas mabuti pa, ang impormasyon mula sa isang teknikal na sheet ng data, dahil ang komposisyon ng mga materyales mula sa iba't ibang mga tagagawa ay maaaring magkakaiba at, samakatuwid, ay may iba't ibang mga katangian.

Ang reinforced concrete ay may pinakamataas na thermal conductivity, ang mineral wool slab ay may pinakamababa, kaya ang mga ito ay pinaka-epektibong ginagamit sa pagtatayo ng mga maiinit na bahay.

Ang sahig ng bahay ay binubuo ng mga sumusunod na layer:

• buhangin, B=0.10 m, k=0.58;
• durog na bato, B=0.10 m, k=0.13;
• kongkreto, B=0.20 m, k=1.1;
• ecowool insulation, B=0.20 m, k=0.043;
• reinforced screed, B=0.30 m k=0.93.

Sa plano ng bahay sa itaas, ang sahig ay may parehong istraktura sa buong lugar; walang basement.

Ang kisame ay binubuo ng:

• mineral na lana, B=0.10 m, k=0.05;
• plasterboard, B=0.025 m, k= 0.21;
• mga pine panel, B=0.05 m, k=0.35.

Ang kisame ay walang access sa attic.

Mayroon lamang 8 mga bintana sa bahay, lahat ng mga ito ay double-chamber na may K-glass, argon, D = 0.6. Ang anim na bintana ay may sukat na 1.2x1.5 m, isa - 1.2x2 m, isa - 0.3x0.5 m. Ang mga pinto ay may sukat na 1x2.2 m, ang halaga ng D ayon sa pasaporte ay 0.36.

Pagkalkula ng pagkawala ng init ng mga dingding

Kakalkulahin namin ang mga pagkawala ng init para sa bawat pader nang hiwalay.

Una, hanapin natin ang lugar ng hilagang pader:

S_sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

Walang mga doorway o window openings sa dingding, kaya gagamitin namin itong S value sa mga kalkulasyon.

Upang makalkula ang mga thermal na gastos ng OK, na nakatuon sa isa sa mga kardinal na direksyon, kinakailangang isaalang-alang ang paglilinaw ng mga coefficient

Batay sa komposisyon ng pader, nakita namin ang kabuuang thermal resistance nito na katumbas ng:

D_s.sten =D_gb +D_pn +D_kr

Upang mahanap ang D ginagamit namin ang formula:

D = B/k

Pagkatapos, pinapalitan ang mga orihinal na halaga, nakukuha namin:

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

Para sa mga kalkulasyon ginagamit namin ang formula:

Q_st = S × (t_v -t_n) × D × l

Isinasaalang-alang na ang koepisyent l para sa hilagang pader ay 1.1, nakuha namin ang:

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

Sa timog na pader ay may isang bintana na may lugar:

S_ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

Samakatuwid, sa mga kalkulasyon, kinakailangang ibawas ang S window mula sa S ng southern wall upang makuha ang pinakatumpak na resulta.

S_yuj.s = 22.51 — 0.15 = 22.36

Ang parameter l para sa timog na direksyon ay katumbas ng 1. Pagkatapos:

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

Para sa silangan at kanlurang mga pader, ang clarifying coefficient ay l=1.05, kaya sapat na upang kalkulahin ang ibabaw na lugar OK nang hindi isinasaalang-alang ang mga bintana at pintuan ng S.

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

Pagkatapos:

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

Sa huli, ang kabuuang Q ng mga pader ay katumbas ng kabuuan ng Q ng lahat ng mga pader, iyon ay:

Q_sten = 184 + 166 + 176 = 526

Sa kabuuan, ang init ay tumakas sa mga dingding sa halagang 526 W.

Pagkawala ng init sa pamamagitan ng mga bintana at pintuan

Ipinapakita ng plano ng bahay na ang mga pinto at 7 bintana ay nakaharap sa silangan at kanluran, samakatuwid, parameter l=1.05. Ang kabuuang lugar ng 7 mga bintana, na isinasaalang-alang ang mga kalkulasyon sa itaas, ay katumbas ng:

S_ok = 10.8 + 2.4 = 13.2

Para sa kanila, ang Q, na isinasaalang-alang ang katotohanan na ang D = 0.6, ay kakalkulahin tulad ng sumusunod:

Q_ok4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

Kalkulahin natin ang Q ng south window (l=1).

Q_ok5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

Para sa mga pinto D=0.36, at S=2.2, l=1.05, pagkatapos ay:

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

Isama natin ang mga nagresultang pagkawala ng init at makuha ang:

Q_ok+dv = 630 + 43 + 5 = 678

Susunod, tinutukoy namin ang Q para sa kisame at sahig.

Pagkalkula ng pagkawala ng init mula sa kisame at sahig

Para sa kisame at sahig l=1. kalkulahin natin ang kanilang lugar.

S_pol = S_palayok = 6.78 × 8.04 = 54.51

Isinasaalang-alang ang komposisyon ng sahig, tinutukoy namin ang pangkalahatang D.

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

Pagkatapos ang pagkawala ng init ng sahig, na isinasaalang-alang ang katotohanan na ang temperatura ng lupa ay +5, ay katumbas ng:

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

Kalkulahin natin ang kabuuang D ng kisame:

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

Kung gayon ang Q ng kisame ay magiging katumbas ng:

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

Ang kabuuang pagkawala ng init sa pamamagitan ng OK ay magiging katumbas ng:

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

Sa kabuuan, ang pagkawala ng init ng bahay ay magiging katumbas ng 13054 W o halos 13 kW.

Pagkalkula ng pagkawala ng init at bentilasyon

Ang silid ay maaliwalas na may tiyak na air exchange rate na 3 m³/h, ang pasukan ay nilagyan ng air-thermal canopy, kaya para sa mga kalkulasyon sapat na upang gamitin ang formula:

Q_v = 0.28 × L_n × p_v × c × (t_v -t_n)

Kalkulahin natin ang density ng hangin sa silid sa isang naibigay na temperatura na +22 degrees:

p_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Parameter L_n katumbas ng produkto ng tiyak na pagkonsumo ayon sa lawak ng sahig, iyon ay:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

Ang kapasidad ng init ng hangin c ay 1.005 kJ/(kg× °C).

Isinasaalang-alang ang lahat ng impormasyon, nakita namin ang Q ventilation:

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

Ang kabuuang paggamit ng init para sa bentilasyon ay magiging 3000 W o 3 kW.

Nadagdagan ng init ng sambahayan

Ang kita ng sambahayan ay kinakalkula gamit ang formula.

Q_t = 10 × S_pol

Iyon ay, pinapalitan ang mga kilalang halaga, nakukuha natin:

Q_t = 54.51 × 10 = 545

Upang ibuod, makikita natin na ang kabuuang pagkawala ng init Q ng bahay ay magiging katumbas ng:

Q = 13054 + 3000 – 545 = 15509

Kunin natin ang Q=16000 W o 16 kW bilang operating value.

Mga halimbawa ng mga kalkulasyon para sa SVO

Hayaan ang supply ng temperatura ng hangin (t_r) - 55 °C, nais na temperatura ng silid (t_v) - 22 °C, pagkawala ng init sa bahay (Q) - 16000 W.

Pagpapasiya ng dami ng hangin para sa RSVO

Upang matukoy ang masa ng ibinibigay na hangin sa temperatura t_r Ang formula na ginamit ay:

E_ot = Q/(c × (t_r -t_v)) 

Ang pagpapalit ng mga halaga ng parameter sa formula, nakukuha namin:

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

Ang volumetric na halaga ng ibinibigay na hangin ay kinakalkula ng formula:

V_ot =E_ot /p_r,

saan:

p_r = 353/(273 + t_r)

Una, kalkulahin natin ang density p:

p_r = 353/(273 + 55) = 1.07

Pagkatapos:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Ang palitan ng hangin sa silid ay tinutukoy ng formula:

Vp = E_ot /p_v

Tukuyin natin ang density ng hangin sa silid:

p_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Ang pagpapalit ng mga halaga sa formula, nakukuha namin:

V_p = 483/1.19 = 405

Kaya, ang palitan ng hangin sa silid ay 405 m³ bawat oras, at ang dami ng ibinibigay na hangin ay dapat na katumbas ng 451 m3³ sa isang oras.

Pagkalkula ng dami ng hangin para sa CHRSVO

Upang kalkulahin ang dami ng hangin para sa FER, kinukuha namin ang impormasyong nakuha mula sa nakaraang halimbawa, pati na rin ang t_r = 55 °С, t_v = 22 °C; Q=16000 W.Dami ng hangin na kailangan para sa bentilasyon, E_vent=110 m³/h. Tinatayang temperatura sa labas t_n=-31 °C.

Upang kalkulahin ang NER ginagamit namin ang formula:

Q₃ = [E_ot ×(t_r -t_v) + E_vent × p_v × (t_r -t_v)] × c

Ang pagpapalit ng mga halaga, nakukuha namin:

Q₃ = [483 × (55 — 22) + 110 × 1.19 × (55 — 31)] × 1.005 = 27000

Ang volume ng recirculated air ay magiging 405-110=296 m³ bawat oras. Ang karagdagang pagkonsumo ng init ay 27000-16000=11000 W.

Pagpapasiya ng paunang temperatura ng hangin

Ang paglaban ng isang mekanikal na air duct ay D=0.27 at kinuha mula sa mga teknikal na katangian nito. Ang haba ng air duct sa labas ng heated room ay l=15 m. Natutukoy na Q=16 kW, ang panloob na temperatura ng hangin ay 22 degrees, at ang kinakailangang temperatura para sa pagpainit ng kuwarto ay 55 degrees.

Tukuyin natin ang E_ot ayon sa mga formula sa itaas. Nakukuha namin:

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

Halaga ng daloy ng init q₁ magiging:

q₁ = (55 — 22)/0.27 = 122

Ang unang temperatura na may deviation η = 0 ay magiging:

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

Linawin natin ang average na temperatura:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Pagkatapos:

Q_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

Isinasaalang-alang ang impormasyong natanggap, nakita namin:

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

Mula dito sumusunod na kapag gumagalaw ang hangin, 4 na digri ng init ang nawawala. Upang mabawasan ang pagkawala ng init, kinakailangan upang i-insulate ang mga tubo. Inirerekomenda din namin na basahin mo ang aming iba pang artikulo, na naglalarawan nang detalyado sa proseso ng pag-aayos mga sistema ng pag-init ng hangin.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Informative na video tungkol sa pagkalkula ng mga gastos sa enerhiya gamit ang Ecxel program:

Kinakailangan na ipagkatiwala ang mga kalkulasyon ng CBO sa mga propesyonal, dahil ang mga espesyalista lamang ang may karanasan, may-katuturang kaalaman, at isasaalang-alang ang lahat ng mga nuances kapag gumagawa ng mga kalkulasyon.

Mayroon ka bang anumang mga katanungan, nakakita ka ba ng anumang mga kamalian sa mga kalkulasyong ibinigay, o gusto mo bang dagdagan ang materyal ng mahalagang impormasyon? Mangyaring iwanan ang iyong mga komento sa block sa ibaba.