Расчет воздушного отопления: разбор специфики на примере

Монтаж системы отопления невозможен без предварительных расчетов. Полученная информация должна быть максимально точной, поэтому расчет воздушного отопления проводят специалисты с использованием специализированных программ с учетом нюансов конструкции.

рассчитать систему воздушного отопления (далее – СВО) можно самостоятельно, имея базовые знания математики и физики.

В этом материале мы расскажем, как рассчитать уровень теплопотерь дома и водопровода. Для того, чтобы сделать это как можно более понятным, будут приведены конкретные примеры расчетов.

Расчет теплопотерь в доме

Чтобы выбрать приточно-вытяжную установку, необходимо определить количество воздуха для системы, начальную температуру воздуха в воздуховоде для оптимального нагрева окружающей среды. Чтобы узнать эту информацию, нужно рассчитать теплопотери дома и приступить к основным расчетам позже.

Любое здание теряет тепловую энергию в холодное время года. Его максимальное количество покидает комнату через стены, крышу, окна, двери и другие элементы ограждения (далее – ОК), с одной стороны в сторону улицы.

Чтобы обеспечить в доме определенную температуру, необходимо рассчитать тепловую мощность, которая способна компенсировать затраты на отопление и поддерживать желаемую температуру в доме.

Галерея изображенийФотографии из Расчеты на воздушное отопление загородного дома проводятся для грамотного подбора отопительного агрегата, способного вырабатывать необходимое количество тепловой энергии. Теплогенератор, который в основном используется в загородных домах, в каминах и русских печах, должен покрывать Теплопотери дома через конструкции здания В системах воздушного отопления подготовку теплоносителя производят все виды котлов. Сначала они нагревают воду или пар, который, в свою очередь, передает тепло воздушным потокам.Газовые, водяные и электрические обогреватели подают нагретый воздух в комнату без использования воздуховодов. Чтобы в случае выхода из строя одного устройства, второй мог обеспечить температуру +5 градусов. При совмещении воздушного отопления с системами вентиляции и кондиционирования необходимо учитывать потери энергии на нагрев порции свежей воздух с улицы. В канальных вариантах систем воздушного отопления нагретый воздух движется по трубам, поверхность которых передает тепло в помещение. В канальных системах воздушного отопления функция отопительных приборов осуществляется от трубы. Его площадь учитывается при определении теплоотдачи. Цель расчета Принцип расчета мощности агрегата. Газовый агрегат вне дома. Энергозависимый газовый агрегат. Электрический воздухонагреватель. Комбинация с другими системами схемы

Существует заблуждение, что тепловые потери одинаковы для каждого дома. Одни источники утверждают, что 10 кВт достаточно для обогрева небольшого дома любой конфигурации, другие ограничиваются 7-8 кВт на квадратный метр.

По упрощенной схеме расчета на каждые 10 м2 эксплуатируемой поверхности в северных регионах и в районах средней полосы необходимо подавать 1 кВт тепловой энергии. Этот показатель, индивидуальный для каждого здания, умножается на коэффициент 1,15, создавая таким образом резерв тепловой мощности на случай непредвиденных потерь.

Однако такие оценки являются довольно приблизительными, к тому же в них не учитываются качество, характеристики материалов, используемых при строительстве дома, климатические условия и другие факторы, влияющие на затраты на отопление.

Количество тепла зависит от площади элемента, который его окружает, от теплопроводности каждого из его слоев. Наибольшее количество тепловой энергии выходит из помещения через стены, пол, крышу, окна

Если при возведении дома использовались современные строительные материалы, теплопроводность которых невысока, теплопотери конструкции будут меньше, а значит, потребуется меньшая тепловая мощность.

Если взять отопительное оборудование, которое вырабатывает больше энергии, чем необходимо, будет избыток тепла, который обычно компенсируется вентиляцией. В этом случае появляются дополнительные финансовые затраты.

Если для системы водяного охлаждения будет выбрано маломощное оборудование, в помещении возникнет нехватка тепла, так как устройство не сможет вырабатывать необходимое количество энергии, что потребует покупки агрегатов дополнительного обогрева.

Использование пенополиуритана, стеклопластика и других современных утеплителей позволяет добиться максимальной теплоизоляции помещения

Стоимость отопления здания зависит от:

  • структура элементов защитной оболочки (стены, перекрытия и т д.), их толщина;
  • обогреваемая поверхность;
  • ориентация по сторонам света;
  • минимальная температура за окном в районе, городе на 5 зимних дней;
  • продолжительность отопительного сезона;
  • процессы инфильтрации, вентиляции;
  • бытовое теплоснабжение;
  • расход тепла на бытовые нужды.

невозможно правильно рассчитать теплопотери без учета инфильтрации и вентиляции, которые существенно влияют на количественную составляющую. Инфильтрация – это естественный процесс вытеснения воздушных масс, происходящий при перемещении людей по помещению, открывании окон для вентиляции и других бытовых процессах.

Вентиляция – это специально установленная система, через которую подается воздух, и воздух может поступать в помещение с более низкой температурой.

Вентиляция отводит в 9 раз больше тепла, чем естественная инфильтрация

Тепло попадает в помещение не только через систему отопления, но и через обогрев электроприборов, ламп накаливания, людей. Также важно учитывать расход тепла на обогрев принесенных с улицы холодных предметов, одежды.

Перед тем, как выбрать оборудование для системы водяного охлаждения, проектируя систему отопления, важно с высокой точностью рассчитать теплопотери дома. Это можно сделать с помощью бесплатного программного обеспечения Valtec. Чтобы не вникать в тонкости работы приложения, вы можете использовать математические формулы, обеспечивающие высокую точность расчетов.

Для расчета общих тепловых потерь Q дома необходимо рассчитать тепловые затраты на защитные конструкции Qorg.k, потребление энергии на вентиляцию и инфильтрацию Qv, а также принять во внимание внутренние затраты Qt. Потери измеряются и записываются в ваттах.

Для расчета общего расхода тепла Q воспользуйтесь формулой:

Q = Qorg.k + Qv – Qt

Итак, рассмотрим формулы определения затрат на отопление:

Qorg.k, Qv, Qt.

Определение теплового рассеивания конструкций защитной оболочки

Наибольшее количество тепла уходит через закрывающие элементы дома (стены, двери, окна, потолок и пол). Для определения Qorg.k необходимо отдельно рассчитать теплопотери каждого элемента конструкции.

То есть Qorg.k рассчитывается по формуле:

Qorg.k = Qpol + Qst + Qokn + Qpt + Qdv

Чтобы определить добротность каждого элемента дома, необходимо узнать его конструкцию и коэффициент теплопроводности или коэффициент термического сопротивления, который указан в паспорте материала.

Для расчета расхода тепла учитываются слои, влияющие на теплоизоляцию. Например, утеплитель, кладка, облицовка и т.д.

Расчет тепловых потерь происходит для каждого равномерного слоя герметизирующего элемента. Например, если стена состоит из двух разнородных слоев (утеплителя и кладки), то расчет производится отдельно для утеплителя и кладки.

Расход тепла слоя рассчитывается с учетом желаемой температуры в помещении из выражения:

Qst = S × (tv – tn) × B × l / k

В выражении переменные имеют следующие значения:

  • S – площадь слоя, м2;
  • tv – желаемая температура в доме, ° С; для угловых комнат температура повышается на 2 градуса;
  • tn – средняя температура 5 самых холодных дней в регионе, ° С;
  • k – коэффициент теплопроводности материала;
  • В – толщина каждого слоя защитного элемента, м;
  • l – табличный параметр, учитывающий особенности расхода тепла для ОК, расположенных в разных направлениях света.

Если окна или двери встроены в стену, для которой производится расчет, то при расчете Q из общей площади ОК необходимо вычесть площадь окна или двери, так как их теплопотребление будет будь другим.

Коэффициент теплопередачи D иногда указывается в техническом паспорте дверей и окон, благодаря чему можно упростить расчеты

Коэффициент термического сопротивления рассчитывается по формуле:

D = B / k

Формулу теплопотерь для одного слоя можно представить в виде:

Qst = S × (tv – tn) × D × l

На практике для расчета Q пола, стен или потолка коэффициенты D каждого слоя ОК рассчитываются отдельно, они складываются и заменяются в общей формуле, что упрощает процесс расчета.

Учет затрат на инфильтрацию и вентиляцию

Низкотемпературный воздух может попадать в помещение из системы вентиляции, что существенно влияет на теплопотери. Общая формула этого процесса выглядит так:

Qv = 0,28 × Ln × pv × c × (tv – tn)

В выражении буквенные символы имеют значение:

  • Ln – расход приточного воздуха, м3 / ч;
  • pv – плотность воздуха в помещении при заданной температуре, кг / м3;
  • tv – температура в доме, ° С;
  • tn – средняя температура 5 самых холодных дней в регионе, ° С;
  • c – теплоемкость воздуха, кДж / (кг * ° С).

Параметр Ln получается из технических характеристик системы вентиляции. В большинстве случаев приточный воздухообмен имеет удельный расход 3 м3 / ч, исходя из которого рассчитывается Ln по формуле:

Ln = 3 × Spol

В формуле Spol – квадратные метры, м2.

Плотность воздуха в помещении pv определяется выражением:

pv = 353/273 + tv

Здесь tv – установленная в доме температура в ° C.

Теплоемкость c является постоянной физической величиной и равна 1,005 кДж / (кг × ° C).

При естественной вентиляции холодный воздух поступает через окна, двери, вытесняя тепло через дымоход

Неорганизованная вентиляция, или инфильтрация, определяется по формуле:

Qi = 0,28 × ∑Gh × c × (tv – tn) × kt

В уравнении:

  • Gh – расход воздуха через каждое ограждение, табличное значение, кг / ч;
  • kt – коэффициент влияния теплового потока воздуха, взятый из таблицы;
  • tv, tn – устанавливает температуру в помещении и на улице, ° С.

При открытии дверей происходят наиболее значительные потери тепла воздуха, поэтому, если вход оборудован воздушными завесами, это тоже следует учитывать.

Тепловая завеса представляет собой вытянутый тепловентилятор, создающий мощный поток внутри окна или двери. Он сводит к минимуму или практически исключает потери тепла и проникновение воздуха снаружи, даже при открытой двери или окне

Для расчета тепловых потерь двери используется следующая формула:

Qot.d = Qdv × j × H

В выражении:

  • Qdv – расчетные теплопотери наружных дверей;
  • H – высота здания, м;
  • j – табличный коэффициент, который зависит от типа дверей и их положения.

Если в доме организованная вентиляция или инфильтрация, расчеты производятся по первой формуле.

Поверхность ограждающих его элементов конструкции может быть неоднородной: на ней могут быть трещины, протечки, через которые проходит воздух. Эти тепловые потери считаются незначительными, но их тоже можно определить. Это можно сделать только программными методами, поскольку без использования приложений невозможно выполнить вычисления некоторых функций.

Наиболее точную картину истинных тепловых потерь дает термографическая съемка дома. Этот метод диагностики позволяет выявить скрытые строительные ошибки, пробелы в теплоизоляции, утечки в системе водоснабжения, снижающие тепловые характеристики здания и другие дефекты

Потребление тепла в быту

Через электроприборы тело человека, лампы, в помещение поступает дополнительное тепло, что также учитывается при расчете тепловых потерь.

экспериментально установлено, что такая выручка не может превышать 10 Вт на 1 м2. Поэтому формула расчета может быть следующей:

Qt = 10 × Spol

В выражении Spol – площадь, м2.

Основной метод расчета CBO

Основной принцип работы любого СВО – передача тепловой энергии через воздух за счет охлаждения теплоносителя. Его основные элементы – теплогенератор и тепловая труба.

Воздух вводится в помещение уже нагретым до температуры tr, чтобы поддерживать желаемую температуру tv. Следовательно, количество накопленной энергии должно быть равно суммарным тепловым потерям здания, то есть Q. Имеет место равенство:

Q = Eot × c × (tv – tn)

В формуле E это расход нагретого воздуха в кг / с для обогрева помещения. Из равенства мы можем выразить Eot:

Eot = Q / (c × (tv – tn))

Напомним, что теплоемкость воздуха c = 1005 Дж / (кг × К).

По формуле определяется только количество подаваемого воздуха, который используется только для отопления только в системах рециркуляции (далее – РСКО).

В системах приведения и рециркуляции часть воздуха забирается с улицы, а другая часть забирается из окружающей среды. Обе части смешиваются и после нагрева до необходимой температуры доставляются в помещение

Если CBO используется в качестве вентиляции, количество подаваемого воздуха рассчитывается следующим образом:

  • Если количество воздуха для обогрева превышает количество воздуха для вентиляции или равно ему, учитывается количество воздуха для обогрева, и система выбирается как прямоточная (далее ПСВО) или частичная рециркуляция (далее CRSVO).
  • Если количество воздуха для обогрева меньше количества воздуха, необходимого для вентиляции, учитывается только количество воздуха, необходимого для вентиляции, вводится PSVO (иногда – RSPO) и температура подаваемого воздуха рассчитывается по формула: tr = tv + Q / c × Event.

Если значение tr превышает допустимые параметры, необходимо увеличить количество воздуха, продуваемого вентиляцией.

Если в помещении есть источники постоянного тепловыделения, температура приточного воздуха снижается.

Включенные приборы генерируют около 1% тепла в помещении. Если одно или несколько устройств будут работать непрерывно, их тепловая мощность должна быть принята во внимание при расчетах

Для одной камеры значение tr может быть другим. Технически возможно реализовать идею обеспечения разной температуры в отдельных помещениях, но гораздо проще обеспечить воздух одинаковой температуры во всех помещениях.

При этом предполагается, что полная температура tr – та, которая оказалась наименьшей. Затем количество подаваемого воздуха рассчитывается по формуле, определяющей Eot.

Далее определяем формулу для расчета объема поступающего воздуха Vot при температуре его нагрева tr:

Вот = Эот / пр

Отклик записывается в м3 / ч.

Однако воздухообмен в окружающей среде Vp будет отличаться от значения Vot, поскольку он должен определяться на основе внутренней температуры tv:

Vot = Eot / pv

В формуле для определения Vp и Vot значения плотности воздуха pr и pv (кг / м3) рассчитываются с учетом температуры нагретого воздуха tr и температуры окружающей среды tv.

Температура подающей в помещении tr должна быть выше, чем tv. Это уменьшит количество подаваемого воздуха и уменьшит размер воздуховода в системах с естественным движением воздуха или снизит затраты на электроэнергию, если для циркуляции нагретой воздушной массы используется механическая индукция.

Традиционно максимальная температура воздуха, поступающего в помещение при подаче на высоту более 3,5 м, должна составлять 70 ° C. Если воздух подается на высоте менее 3,5 м, его температура обычно равна 45 ° C .

Для жилых помещений высотой 2,5 м допустимый предел температуры составляет 60 ° С. При повышении температуры атмосфера теряет свои свойства и становится непригодной для вдыхания.

Если воздушные завесы расположены у внешних ворот и выходных отверстий наружу, температура приточного воздуха составляет 70 ° C, для завес наружных дверей – до 50 ° C.

На подаваемую температуру влияют режимы подачи воздуха, направление струи (вертикальное, наклонное, горизонтальное и т.д.). Если в помещении постоянно находятся люди, температуру приточного воздуха следует снизить до 25 ° С.

Проведя предварительные расчеты, можно определить расход тепла, необходимый для обогрева воздуха.

Для RSVO затраты на отопление в первом квартале рассчитываются по выражению:

Q1 = Eot × (tr – tv) × c

Для PSVO Q2 рассчитывается по формуле:

Q2 = Событие × (tr – tv) × c

Расход тепла Q3 для RRSVO определяется уравнением:

Q3 = [Eot × (tr – tv) + Event × (tr – tv)] × c

Во всех трех выражениях:

  • Eot и Event – расход воздуха в кг / с на отопление (Eot) и вентиляцию (Event);
  • tn – температура наружного воздуха в ° С.

Остальные характеристики переменных такие же.

В CRSVO количество рециркулируемого воздуха определяется по формуле:

Erec = Eot – Событие

Переменная Eot выражает количество смешанного воздуха, нагретого до температуры tr.

В PSVO с естественным импульсом есть особенность: количество движущегося воздуха изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха. Если наружная температура снижается, давление в системе увеличивается. Это приводит к увеличению количества поступающего в птичник воздуха. Если температура повышается, происходит обратный процесс.

Также в SVO, в отличие от систем вентиляции, воздух движется с меньшей и переменной плотностью, чем плотность воздуха, окружающего воздуховоды.

Из-за этого явления происходят следующие процессы:

  1. Поступающий от генератора воздух, проходящий по воздуховодам, при движении значительно охлаждается
  2. При естественном движении количество поступающего в комнату воздуха меняется в течение отопительного сезона.

Вышеуказанные процессы не учитываются, если в системе циркуляции воздуха используются вентиляторы для циркуляции воздуха, а также она имеет ограниченную длину и высоту.

Если в системе много достаточно длинных ответвлений, а здание большое и высокое, необходимо уменьшить процесс охлаждения воздуха в воздуховодах, чтобы уменьшить перераспределение подаваемого воздуха под действием давления естественной циркуляции.

При расчете необходимой мощности протяженных и разветвленных систем воздушного отопления необходимо учитывать не только естественный процесс охлаждения воздушной массы при ее движении по воздуховоду, но и влияние естественного давления массы воздуха как он проходит через канал

Для управления процессом охлаждения воздуха выполняется тепловой расчет воздуховодов. Для этого нужно установить начальную температуру воздуха и уточнить его расход по формулам.

Для расчета теплового потока Qohl через стенки воздуховода, длина которого равна l, воспользуйтесь формулой:

Qohl = q1 × l

В выражении величина q1 обозначает поток тепла, проходящий через стенки воздуховода длиной 1 м. Параметр рассчитывается из выражения:

q1 = k × S1 × (tsr – tv) = (tsr – tv) / D1

В уравнении D1 – сопротивление теплопередаче от нагретого воздуха со средней температурой tsr через площадь S1 стенок воздуховода длиной 1 м в помещении при температуре tv.

Уравнение теплового баланса выглядит так:

q1l = Eot × c × (tnach – tr)

В формуле:

  • Eot – количество воздуха, необходимое для обогрева окружающей среды, кг / ч;
  • c – удельная теплоемкость воздуха, кДж / (кг ° С);
  • tnac – температура воздуха в начале воздуховода, ° С;
  • tr – температура воздуха, поступающего в помещение, ° С.

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

Температуру tnach также можно найти по формуле:

tnach = tv + ((Q + (1 – η) × Qohl)) × (tr – tv)

Вот часть Коля, которая входит в комнату; в расчетах принимается равным нулю. Характеристики остальных переменных были упомянуты выше.

Уточненная формула расхода горячего воздуха будет выглядеть так:

Eot = (Q + (1 – η) × Qohl) / (c × (tsr – tv))

Все литералы в выражении определены выше. Перейдем к примеру расчета воздушного отопления для конкретного дома.

Пример расчета теплопотерь в доме

Рассматриваемый дом находится в городе Кострома, где температура за окном в самую холодную пятидневку достигает -31 градус, температура почвы +5 ° С. Желаемая температура в помещении +22 ° С.

Мы будем рассматривать дом следующих размеров:

  • ширина – 6,78 м;
  • длина – 8,04 м;
  • высота – 2,8 м.

Значения будут использоваться для расчета площади ограждающих элементов.

Для расчетов удобнее нарисовать план дома на бумаге, указав на нем ширину, длину, высоту постройки, расположение окон и дверей, их размеры

Стены здания состоят из:

  • ячеистый бетон толщиной B = 0,21 м, коэффициент теплопроводности k = 2,87;
  • пена B = 0,05 м, k = 1,678;
  • облицовочный кирпич В = 0,09 м, k = 2,26.

При определении k следует использовать информацию из таблиц, а точнее – информацию из технического паспорта, так как состав материалов от разных производителей может отличаться, следовательно, иметь разные характеристики.

У железобетона самая высокая теплопроводность, у плит минеральной ваты – самая низкая, поэтому их наиболее эффективно использовать при строительстве теплых домов

Пол дома состоит из следующих слоев:

  • песок, B = 0,10 м, k = 0,58;
  • щебень, B = 0,10 м, k = 0,13;
  • бетон, B = 0,20 м, k = 1,1;
  • утеплитель эковата, B = 0,20 м, k = 0,043;
  • стяжка армированная, В = 0,30 мк = 0,93.

На плане дома выше пол имеет одинаковую структуру по всей площади, подвала нет.

Потолок состоит из:

  • минеральная вата, B = 0,10 м, k = 0,05;
  • гипсокартон, B = 0,025 м, k = 0,21;
  • щиты сосновые, B = 0,05 м, k = 0,35.

Потолок не имеет выходов на чердак.

В доме всего 8 окон, все двухкамерные с К-стеклом, аргоном, D = 0,6. Шесть окон имеют размеры 1,2 × 1,5 м, одно – 1,2 × 2 м и одно – 0,3 × 0,5 м. Двери имеют размер 1 × 2,2 м, индекс D по паспорту – 0,36.

Расчет теплового рассеивания стен

Рассчитаем теплопотери для каждой стены отдельно.

Сначала находим площадь северной стены:

Ssev = 8,04 × 2,8 = 22,51

На стене нет дверей и окон, поэтому мы будем использовать это значение S в наших расчетах.

Для расчета тепловых затрат ОК, ориентированных по одной из сторон света, необходимо учитывать уточняющие коэффициенты

Исходя из состава стены, находим ее общее термическое сопротивление, равное:

Ds.sten = Dgb + Dpn + Dkr

Чтобы найти D, используйте формулу:

D = B / k

Итак, подставив исходные значения, получаем:

Ds.sten = 0,21 / 2,87 + 0,05 / 1,678 + 0,09 / 2,26 = 0,14

Для расчетов используем формулу:

Qst = S × (tv – tn) × D × l

Учитывая, что коэффициент l для северной стены равен 1,1, получаем:

Qсв.ст = 22,51 × (22 + 31) × 0,14 × 1,1 = 184

В южной стене окно с площадью:

Сок3 = 0,5 × 0,3 = 0,15

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

Syuj.s = 22,51 – 0,15 = 22,36

Параметр l для южного направления равен 1. Итак:

Qсв.ст = 22,36 × (22 + 31) × 0,14 × 1 = 166

Для восточной, западной стены коэффициент измельчения l = 1,05, поэтому достаточно рассчитать поверхность ОК без учета S окон и дверей.

Сок1 = 1,2 × 1,5 × 6 = 10,8

Сок2 = 1,2 × 2 = 2,4

Sd = 1 × 2,2 = 2,2

Сзап + Восток = 2 × 6,78 × 2,8 – 2,2 – 2,4 – 10,8 = 22,56

Следовательно:

Qzap + v = 22,56 × (22 + 31) × 0,14 × 1,05 = 176

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

Qsten = 184 + 166 + 176 = 526

Всего от стен уходит 526 Вт тепла.

Потери тепла через окна и двери

На плане дома мы видим, что двери и 7 окон выходят на восток и запад, поэтому параметр l = 1.05. Общая площадь 7 окон с учетом приведенных выше расчетов равна:

Сокн = 10,8 + 2,4 = 13,2

Для них Q с учетом того, что D = 0,6, будет рассчитываться следующим образом:

Qok4 = 13,2 × (22 + 31) × 0,6 × 1,05 = 630

Рассчитываем Q южного окна (l = 1).

Qok5 = 0,15 × (22 + 31) × 0,6 × 1 = 5

Для портов D = 0,36 и S = ​​2,2, l = 1,05, следовательно:

Qdv = 2,2 × (22 + 31) × 0,36 × 1,05 = 43

Суммируем полученные тепловые потери и получаем:

Qok + dv = 630 + 43 + 5 = 678

Затем мы определяем Q для потолка и пола.

Расчет теплопотерь потолка и пола

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

Spol = Point = 6,78 × 8,04 = 54,51

Учитывая состав пола, определяем общую D.

Dpol = 0,10 / 0,58 + 0,10 / 0,13 + 0,2 / 1,1 + 0,2 / 0,043 + 0,3 / 0,93 = 61

Так теплопотери пола с учетом того, что температура земли +5, равны:

Qпол = 54,51 × (21-5) × 6,1 × 1 = 5320

Рассчитаем общую D потолка:

Dpot = 0,10 / 0,05 + 0,025 / 0,21 + 0,05 / 0,35 = 2,26

Тогда добротность крыши будет равна:

Qpot = 54,51 × (22 + 31) × 2,26 = 6530

Суммарные тепловые потери через ОК будут равны:

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

Всего теплопотери дома будут равны 13054 Вт или почти 13 кВт.

Расчет потерь тепла и вентиляции

Вентиляция работает в помещении с удельным воздухообменом 3 м3 / ч, вход оборудован термовентилируемым навесом, поэтому для расчетов достаточно использовать формулу:

Qv = 0,28 × Ln × pv × c × (tv – tn)

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

pv = 353 / (272 + 22) = 1,2

Параметр Ln равен произведению удельного расхода на поверхность, по которой можно ходить, то есть:

Ln = 3 × 54,51 = 163,53

Теплоемкость воздуха c равна 1,005 кДж / (кг × ° C).

Учитывая всю информацию, находим вентиляцию Q:

Qv = 0,28 × 163,53 × 1,2 × 1,005 × (22 + 31) = 3000

Суммарный расход тепла на вентиляцию составит 3000 Вт или 3 кВт.

Потребление тепла в быту

Доход домохозяйства рассчитывается по формуле.

Qt = 10 × Spol

То есть подставляя известные значения, получаем:

Qt = 54,51 × 10 = 545

Подводя итог, видим, что суммарные теплопотери дома Q будут равны:

Q = 13054 + 3000 – 545 = 15509

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

Примеры расчетов для CBO

Пусть температура приточного воздуха (tr) будет 55 ° С, заданная температура в помещении (tv) – 22 ° С, теплопотери дома (Q) – 16000 Вт.

Определение количества воздуха для РСПО

Чтобы определить массу воздуха, подаваемого при температуре tr, воспользуйтесь формулой:

Eot = Q / (c × (tr – tv)) 

Подставляя значения параметров в формулу, получаем:

Eot = 16000 / (1,005 × (55 – 22)) = 483

Объемное количество нагнетаемого воздуха рассчитывается по формуле:

Вот = Эот / пр,

где это находится:

пр = 353 / (273 + тр)

Сначала рассчитаем плотность p:

пр = 353 / (273 + 55) = 1,07

Следовательно:

Рейтинг = 483 / 1,07 = 451.

Воздухообмен в помещении определяется по формуле:

Vp = Eot / pv

Определите плотность воздуха в помещении:

pv = 353 / (273 + 22) = 1,19

Подставляя значения в формулу, получаем:

Вп = 483 / 1,19 = 405

Следовательно, воздухообмен в помещении составляет 405 м3 в час, а объем подаваемого воздуха должен составлять 451 м3 в час.

Расчет количества воздуха для РРСВО

Для расчета количества воздуха для РРСВО берем информацию, полученную из предыдущего примера, а также tr = 55 ° С, tv = 22 ° С; Q = 16000 Вт. Количество воздуха, необходимого для вентиляции, Event = 110 м3 / ч. Расчетная внешняя температура tn = -31.

Для расчета RRMS используем формулу:

Q3 = [Eot × (tr – tv) + Event × pv × (tr – tv)] × c

Подстановка значений дает:

Q3 = [483 × (55–22) + 110 × 1,19 × (55–31)] × 1,005 = 27000

Объем рециркулируемого воздуха составит 405-110 = 296 м3 в час, дополнительный расход тепла 27000-16000 = 11000 Вт.

Определение начальной температуры воздуха

Сопротивление механического воздуховода D = 0,27 определяется его техническими характеристиками. Длина воздуховода снаружи отапливаемого помещения l = 15 м. Определено, что Q = 16 кВт, температура воздуха в помещении – 22 градуса, а необходимая температура для обогрева помещения – 55 градусов.

Определим Eot согласно предыдущим формулам. У нас есть:

Eot = 10 × 3,6 × 1000 / (1,005 × (55 – 22)) = 1085

Величина теплового потока q1 составит:

q1 = (55 – 22) /0,27 = 122

Начальная температура с отклонением η = 0 будет:

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

Уточним среднюю температуру:

цр = 0,5 × (55 + 60) = 57,5

Следовательно:

Qotkl = ((574-22) /0,27) × 15 = 1972 г

С учетом полученной информации найдем:

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

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

Выводы и полезные видео по теме

Информативное видео по расчету CB с помощью программы Ecxel:

доверить расчеты СВО необходимо профессионалам, ведь только специалисты имеют опыт, соответствующие знания и учтут все нюансы при расчетах.

У вас есть вопросы, вы обнаружили неточности в расчетах или хотите дополнить материал ценной информацией? Пожалуйста, оставьте свои комментарии в блоке ниже.

Источник – https://sovet-ingenera.com/otoplenie/project/raschet-vozdushnogo-otopleniya.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: