Pengiraan pemanasan air: formula, peraturan, contoh pelaksanaan

Menggunakan air sebagai penyejuk dalam sistem pemanasan adalah salah satu pilihan yang paling popular untuk menyediakan rumah anda dengan haba semasa musim sejuk.Anda hanya perlu mereka bentuk dengan betul dan kemudian memasang sistem. Jika tidak, pemanasan akan menjadi tidak berkesan pada kos bahan api yang tinggi, yang, anda lihat, sangat tidak menarik pada harga tenaga hari ini.

Tidak mustahil untuk mengira pemanasan air secara bebas (selepas ini dirujuk sebagai WHE) tanpa menggunakan program khusus, kerana pengiraan menggunakan ungkapan kompleks, yang nilainya tidak dapat ditentukan menggunakan kalkulator konvensional. Dalam artikel ini, kami akan menganalisis secara terperinci algoritma untuk melakukan pengiraan, membentangkan formula yang digunakan, dan mempertimbangkan kemajuan pengiraan menggunakan contoh khusus.

Kami akan menambah bahan yang dibentangkan dengan jadual dengan nilai dan penunjuk rujukan yang diperlukan semasa menjalankan pengiraan, foto tematik dan video yang menunjukkan contoh pengiraan yang jelas menggunakan program ini.

Pengiraan imbangan haba struktur perumahan

Untuk melaksanakan pemasangan pemanasan di mana air adalah medium beredar, perlu terlebih dahulu membuat tepat pengiraan hidraulik.

Apabila membangunkan dan melaksanakan sebarang sistem jenis pemanasan, adalah perlu untuk mengetahui keseimbangan haba (selepas ini dirujuk sebagai TB).Mengetahui kuasa haba untuk mengekalkan suhu di dalam bilik, anda boleh memilih peralatan yang betul dan mengagihkan bebannya dengan betul.

Pada musim sejuk, bilik mengalami kehilangan haba tertentu (selepas ini dirujuk sebagai HL). Sebahagian besar tenaga keluar melalui elemen penutup dan bukaan pengudaraan. Kos kecil ditanggung untuk penyusupan, pemanasan objek, dsb.

TP bergantung pada lapisan yang membentuk struktur penutup (selepas ini dirujuk sebagai OK). Bahan binaan moden, khususnya bahan penebat, mempunyai rendah pekali kekonduksian haba (selepas ini dirujuk sebagai CT), yang menyebabkan kurang haba yang hilang melaluinya. Untuk rumah di kawasan yang sama, tetapi dengan struktur OK yang berbeza, kos haba akan berbeza.

Di samping menentukan TP, adalah penting untuk mengira TB rumah. Penunjuk mengambil kira bukan sahaja jumlah tenaga yang meninggalkan bilik, tetapi juga jumlah kuasa yang diperlukan untuk mengekalkan tahap suhu tertentu di dalam rumah.

Hasil yang paling tepat disediakan oleh program khusus yang dibangunkan untuk pembina. Terima kasih kepada mereka, adalah mungkin untuk mengambil kira lebih banyak faktor yang mempengaruhi TP.

Jumlah haba terbesar meninggalkan bilik melalui dinding, lantai, bumbung, paling sedikit - melalui pintu, bukaan tingkap

Dengan ketepatan yang tinggi, anda boleh mengira TP rumah menggunakan formula.

Jumlah kos pemanasan rumah dikira menggunakan persamaan:

Q = Q_okey +Q_v,

di mana Q_okey - jumlah haba yang keluar dari bilik melalui OK; Q_v — kos pengudaraan haba.

Kehilangan pengudaraan diambil kira jika udara yang memasuki bilik mempunyai suhu yang lebih rendah.

Pengiraan biasanya mengambil kira OK dengan satu sisi menghadap jalan. Ini adalah dinding luar, lantai, bumbung, pintu dan tingkap.

Am TP Q_okey sama dengan jumlah TP setiap OK, iaitu:

Q_okey = ∑Q_st +∑Q_okn +∑Q_dv +∑Q_ptl +∑Q_pl,

di mana:

• Q_st — nilai TP dinding;
• Q_okn - tingkap TP;
• Q_dv - Pintu TP;
  
• Q_ptl - siling TP;
  
• Q_pl - Lantai TP.

Jika lantai atau siling mempunyai struktur yang berbeza di seluruh kawasan, maka TP dikira untuk setiap bahagian secara berasingan.

Pengiraan kehilangan haba menggunakan OK

Untuk pengiraan, anda memerlukan maklumat berikut:

• struktur dinding, bahan yang digunakan, ketebalannya, CT;
• suhu luar semasa musim sejuk lima hari yang sangat sejuk di bandar;
• kawasan OK;
• orientasi OK;
• suhu yang disyorkan di dalam rumah pada musim sejuk.

Untuk mengira TC anda perlu mencari jumlah rintangan haba R_okey. Untuk melakukan ini, anda perlu mengetahui rintangan haba R₁, R₂, R₃, …, R_n setiap lapisan adalah OK.

Faktor R_n dikira dengan formula:

Rn = B/k,

Dalam formula: B — ketebalan lapisan OK dalam mm, k - Imbasan CT setiap lapisan.

Jumlah R boleh ditentukan dengan ungkapan:

R = ∑R_n

Pengilang pintu dan tingkap biasanya menunjukkan pekali R dalam helaian data produk, jadi tidak perlu mengiranya secara berasingan.

Rintangan haba tingkap tidak boleh dikira, kerana helaian data teknikal sudah mengandungi maklumat yang diperlukan, yang memudahkan pengiraan rintangan haba

Formula umum untuk mengira TP melalui OK adalah seperti berikut:

Q_okey = ∑S × (t_vnt -t_nar) × R × l,

Dalam ungkapan:

• S — kawasan OK, m²;
• t_vnt - suhu bilik yang dikehendaki;
• t_nar - suhu udara luar;
• R — pekali rintangan, dikira secara berasingan atau diambil daripada helaian data produk;
• l — pekali penjelasan yang mengambil kira orientasi dinding berbanding arah kardinal.

Pengiraan TB membolehkan anda memilih peralatan kuasa yang diperlukan, yang akan menghapuskan kemungkinan kekurangan atau lebihan haba. Defisit tenaga haba dikompensasikan dengan meningkatkan aliran udara melalui pengudaraan, lebihan - dengan memasang peralatan pemanasan tambahan.

Kos terma pengudaraan

Formula umum untuk mengira pengudaraan TP adalah seperti berikut:

Q_v = 0.28 × L_n × hlm_vnt × c × (t_vnt -t_nar),

Dalam ungkapan, pembolehubah mempunyai makna berikut:

• L_n - penggunaan udara masuk;
• hlm_vnt — ketumpatan udara pada suhu tertentu di dalam bilik;
• c - kapasiti haba udara;
• t_vnt - suhu di dalam rumah;
• t_nar - suhu udara luar.

Jika pengudaraan dipasang di dalam bangunan, maka parameter L_n diambil daripada spesifikasi teknikal untuk peranti. Jika tiada pengudaraan, maka kadar pertukaran udara tertentu standard 3 m diambil.³ pada pukul satu.

Berdasarkan ini, L_n dikira dengan formula:

L_n = 3 × S_pl,

Dalam ungkapan S_pl - keluasan lantai.

2% daripada semua kehilangan haba adalah disebabkan oleh penyusupan, 18% kepada pengudaraan. Sekiranya bilik itu dilengkapi dengan sistem pengudaraan, maka pengiraan mengambil kira TP melalui pengudaraan, tetapi tidak mengambil kira penyusupan

Seterusnya anda perlu mengira ketumpatan udara p_vnt pada suhu bilik tertentu t_vnt.

Ini boleh dilakukan menggunakan formula:

hlm_vnt = 353/(273+t_vnt),

Muatan haba tentu c = 1.0005.

Sekiranya pengudaraan atau penyusupan tidak teratur, atau terdapat retakan atau lubang di dinding, maka pengiraan TP melalui lubang harus diamanahkan kepada program khas.

Dalam artikel kami yang lain, kami menyediakan terperinci contoh pengiraan kejuruteraan haba bangunan dengan contoh dan formula khusus.

Contoh pengiraan imbangan haba

Pertimbangkan sebuah rumah setinggi 2.5 m, lebar 6 m dan panjang 8 m, terletak di bandar Okha di wilayah Sakhalin, di mana pada hari 5 hari yang sangat sejuk termometer jatuh ke -29 darjah.

Hasil daripada pengukuran, suhu tanah ditentukan menjadi +5. Suhu yang disyorkan di dalam struktur ialah +21 darjah.

Cara yang paling mudah untuk melukis gambarajah rumah adalah di atas kertas, menunjukkan bukan sahaja panjang, lebar dan ketinggian bangunan, tetapi juga orientasi relatif kepada titik kardinal, serta lokasi dan dimensi tingkap dan pintu.

Dinding rumah yang dimaksudkan terdiri daripada:

• ketebalan kerja bata B=0.51 m, CT k=0.64;
• bulu mineral B=0.05 m, k=0.05;
• menghadap B=0.09 m, k=0.26.

Apabila menentukan k, lebih baik menggunakan jadual yang dibentangkan di tapak web pengilang atau mencari maklumat dalam helaian data produk.

Mengetahui kekonduksian haba, anda boleh memilih bahan yang paling berkesan dari sudut pandangan penebat haba. Berdasarkan jadual di atas, paling dinasihatkan untuk menggunakan papan bulu mineral dan polistirena yang diperluas dalam pembinaan

Lantai terdiri daripada lapisan berikut:

• Papan OSB B=0.1 m, k=0.13;
• bulu mineral B=0.05 m, k=0.047;
• senarai yg panjang lebar simen B=0.05 m, k=0.58;
• polistirena kembang B=0.06 m, k=0.043.

Tiada ruang bawah tanah di dalam rumah, dan lantai mempunyai struktur yang sama di seluruh kawasan.

Siling terdiri daripada lapisan:

• kepingan papan eternit B=0.025 m, k= 0.21;
• penebat B=0.05 m, k=0.14;
• bumbung B=0.05 m, k=0.043.

Rumah itu hanya mempunyai 6 tingkap dua ruang dengan kaca-I dan argon. Daripada helaian data teknikal untuk produk diketahui bahawa R=0.7. Tingkap mempunyai dimensi 1.1x1.4 m.

Pintu mempunyai dimensi 1x2.2 m, R = 0.36.

Langkah #1 - pengiraan kehilangan haba dinding

Dinding di seluruh kawasan terdiri daripada tiga lapisan. Pertama, mari kita mengira jumlah rintangan haba mereka.

Mengapa menggunakan formula:

R = ∑R_n,

dan ungkapan:

R_n = B/k

Dengan mengambil kira maklumat awal, kami mendapat:

R_st = 0.51/0.64 + 0.05/0.05 + 0.09/0.26 = 0.79 +1 + 0.35 = 2.14

Setelah mengetahui R, anda boleh mula mengira TP dinding utara, selatan, timur dan barat.

Pekali tambahan mengambil kira keanehan lokasi dinding berbanding dengan arah kardinal. Biasanya di bahagian utara semasa cuaca sejuk, "mawar angin" terbentuk, akibatnya TP di sebelah ini akan lebih tinggi daripada yang lain.

Mari kita hitung luas dinding utara:

S_sev.sten = 8 × 2.5 = 20

Kemudian, menggantikan ke dalam formula Q_okey = ∑S × (t_vnt -t_nar) × R × l dan mengambil kira bahawa l=1.1, kita dapat:

Q_sev.sten = 20 × (21 + 29) × 1.1 × 2.14 = 2354

Kawasan dinding selatan S_yuch.st = S_sev.st = 20.

Tiada tingkap atau pintu terbina dalam di dinding, oleh itu, dengan mengambil kira pekali l=1, kami memperoleh TP berikut:

Q_yuch.st = 20 × (21 +29) × 1 × 2.14 = 2140

Untuk dinding barat dan timur, pekalinya ialah l=1.05. Oleh itu, anda boleh mencari jumlah kawasan dinding ini, iaitu:

S_zap.st +S_vost.st = 2 × 2.5 × 6 = 30

Terdapat 6 tingkap dan satu pintu dibina di dinding. Mari kita hitung jumlah luas tingkap dan pintu S:

S_okn = 1.1 × 1.4 × 6 = 9.24

S_dv = 1 × 2.2 = 2.2

Mari kita tentukan dinding S tanpa mengambil kira tingkap dan pintu S:

S_vost+zap = 30 — 9.24 — 2.2 = 18.56

Mari kita hitung jumlah TP dinding timur dan barat:

Q_vost+zap =18.56 × (21 +29) × 2.14 × 1.05 = 2085

Setelah menerima keputusan, mari kita hitung jumlah haba yang keluar melalui dinding:

Qst = Q_sev.st +Q_yuch.st +Q_vost+zap = 2140 + 2085 + 2354 = 6579

Secara keseluruhan, jumlah TP dinding ialah 6 kW.

Langkah #2 - mengira TP tingkap dan pintu

Tingkap terletak di dinding timur dan barat, jadi apabila mengira, pekalinya ialah l=1.05. Adalah diketahui bahawa struktur semua struktur adalah sama dan R = 0.7.

Dengan menggunakan nilai kawasan yang diberikan di atas, kita dapat:

Q_okn = 9.24 × (21 +29) × 1.05 × 0.7 = 340

Mengetahui bahawa untuk pintu R=0.36 dan S=2.2, kami menentukan TP mereka:

Q_dv = 2.2 × (21 +29) × 1.05 × 0.36 = 42

Akibatnya, 340 W haba keluar melalui tingkap, dan 42 W melalui pintu.

Langkah #3 - menentukan TP lantai dan siling

Jelas sekali, luas siling dan lantai akan sama, dan dikira seperti berikut:

S_pol = S_ptl = 6 × 8 = 48

Mari kita mengira jumlah rintangan haba lantai, dengan mengambil kira strukturnya.

R_pol = 0.1/0.13 + 0.05/0.047 + 0.05/0.58 + 0.06/0.043 = 0.77 + 1.06 + 0.17 + 1.40 = 3.4

Mengetahui bahawa suhu tanah t_nar=+5 dan mengambil kira pekali l=1, kami mengira Q lantai:

Q_pol = 48 × (21 — 5) × 1 × 3.4 = 2611

Pembundaran ke atas, kami mendapati bahawa kehilangan haba lantai adalah kira-kira 3 kW.

Dalam pengiraan TP, adalah perlu untuk mengambil kira lapisan yang mempengaruhi penebat haba, contohnya, konkrit, papan, kerja bata, penebat, dll.

Mari tentukan rintangan haba siling R_ptl dan Qnya:

• R_ptl = 0.025/0.21 + 0.05/0.14 + 0.05/0.043 = 0.12 + 0.71 + 0.35 = 1.18
• Q_ptl = 48 × (21 +29) × 1 × 1.18 = 2832

Ia berikutan bahawa hampir 6 kW melalui siling dan lantai.

Langkah #4 - pengiraan TP pengudaraan

Pengudaraan di dalam bilik disusun dan dikira menggunakan formula:

Q_v = 0.28 × L_n × hlm_vnt × c × (t_vnt -t_nar)

Berdasarkan ciri teknikal, pemindahan haba tentu ialah 3 meter padu sejam, iaitu:

L_n = 3 × 48 = 144.

Untuk mengira ketumpatan kita menggunakan formula:

hlm_vnt = 353/(273+t_vnt).

Anggaran suhu bilik ialah +21 darjah.

TP pengudaraan tidak dikira jika sistem dilengkapi dengan peranti pemanasan udara

Menggantikan nilai yang diketahui, kita dapat:

hlm_vnt = 353/(273+21) = 1.2

Mari kita gantikan nombor yang terhasil ke dalam formula di atas:

Q_v = 0.28 × 144 × 1.2 × 1.005 × (21  — 29) = 2431

Dengan mengambil kira TP untuk pengudaraan, jumlah Q bangunan ialah:

Q = 7000 + 6000 + 3000 = 16000.

Menukar kepada kW, kita mendapat jumlah kehilangan haba sebanyak 16 kW.

Ciri-ciri pengiraan SVO

Selepas mencari penunjuk TP, mereka meneruskan pengiraan hidraulik (selepas ini dirujuk sebagai GR).

Berdasarkannya, maklumat tentang penunjuk berikut diperoleh:

• diameter optimum paip, yang, semasa penurunan tekanan, akan dapat melepasi jumlah penyejuk tertentu;
• aliran penyejuk di kawasan tertentu;
• kelajuan pergerakan air;
• nilai kerintangan.

Sebelum memulakan pengiraan, untuk memudahkan pengiraan, lukis gambar rajah spatial sistem, di mana semua elemennya disusun selari antara satu sama lain.

Rajah menunjukkan sistem pemanasan dengan pendawaian atas, pergerakan penyejuk adalah jalan buntu

Mari kita pertimbangkan peringkat utama pengiraan pemanasan air.

GR cincin edaran utama

Kaedah untuk mengira GR adalah berdasarkan andaian bahawa perbezaan suhu adalah sama dalam semua riser dan cawangan.

Algoritma pengiraan adalah seperti berikut:

1. Dalam rajah yang ditunjukkan, dengan mengambil kira kehilangan haba, beban haba yang bertindak pada peranti pemanasan dan riser digunakan.
2. Berdasarkan rajah, gelang edaran utama (selepas ini dirujuk sebagai MCC) dipilih. Keistimewaan cincin ini ialah di dalamnya tekanan edaran per unit panjang cincin mengambil nilai terendah.
3. FCC dibahagikan kepada bahagian dengan penggunaan haba yang berterusan. Bagi setiap bahagian, nyatakan nombor, beban haba, diameter dan panjang.

Dalam sistem menegak jenis paip tunggal, gelang di mana riser yang paling banyak dilalui semasa pergerakan buntu atau berkaitan air di sepanjang sesalur kuasa diambil sebagai litar peredaran utama.Kami bercakap dengan lebih terperinci tentang menghubungkan cincin edaran dalam sistem paip tunggal dan memilih yang utama dalam artikel seterusnya. Kami memberi perhatian khusus kepada susunan pengiraan, menggunakan contoh khusus untuk kejelasan.

Dalam sistem dua paip menegak, bendalir peredaran utama melalui peranti pemanasan yang lebih rendah, yang mempunyai beban maksimum semasa laluan mati atau pergerakan air yang berkaitan.

Dalam sistem jenis paip tunggal mendatar, litar edaran utama harus mempunyai tekanan edaran terendah dan satu unit panjang gelang. Untuk sistem dengan peredaran semula jadi keadaannya serupa.

Apabila membangunkan penaik sistem menegak jenis paip tunggal, penaik aliran melalui, terkawal aliran, yang menggabungkan komponen bersatu, dianggap sebagai litar tunggal. Untuk risers dengan bahagian penutup, pemisahan dijalankan, dengan mengambil kira pengagihan air dalam saluran paip setiap unit instrumen.

Penggunaan air di kawasan tertentu dikira menggunakan formula:

G_kont = (3.6 × Q_kont × β₁ × β₂)/((t_r -t₀) × c)

Dalam ungkapan itu, aksara abjad mengambil makna berikut:

• Q_kont - beban haba litar;
• β_1, β₂ - pekali jadual tambahan dengan mengambil kira pemindahan haba di dalam bilik;
• c — kapasiti haba air, bersamaan dengan 4.187;
• t_r - suhu air dalam talian bekalan;
• t₀ — suhu air dalam talian balik.

Setelah menentukan diameter dan jumlah air, adalah perlu untuk mengetahui kelajuan pergerakannya dan nilai rintangan khusus R. Semua pengiraan paling mudah dilakukan menggunakan program khas.

GR cincin edaran sekunder

Selepas GR gelang utama, tekanan dalam gelang edaran kecil yang terbentuk melalui riser terdekatnya ditentukan, dengan mengambil kira bahawa kehilangan tekanan boleh berbeza tidak lebih daripada 15% dalam litar hujung mati dan tidak lebih daripada 5% dalam satu litar lulus.

Sekiranya mustahil untuk mengaitkan kehilangan tekanan, pasangkan mesin basuh pendikit, diameternya dikira menggunakan kaedah perisian.

Pengiraan bateri radiator

Mari kita kembali kepada rancangan rumah di atas. Melalui pengiraan, ia mendedahkan bahawa 16 kW tenaga akan diperlukan untuk mengekalkan keseimbangan haba. Rumah yang dimaksudkan mempunyai 6 bilik untuk tujuan yang berbeza - ruang tamu, bilik mandi, dapur, bilik tidur, koridor dan dewan masuk.

Berdasarkan dimensi struktur, anda boleh mengira isipadu V:

V=6×8×2.5=120 m³

Seterusnya anda perlu mencari jumlah kuasa haba per m³. Untuk melakukan ini, Q mesti dibahagikan dengan isipadu yang ditemui, iaitu:

P=16000/120=133 W per m³

Seterusnya, anda perlu menentukan berapa banyak kuasa pemanasan diperlukan untuk satu bilik. Dalam rajah, luas setiap bilik telah pun dikira.

Mari tentukan volum:

• bilik air – 4.19×2.5=10.47;
• ruang tamu – 13.83×2.5=34.58;
• dapur – 9.43×2.5=23.58;
• bilik tidur – 10.33×2.5=25.83;
• koridor – 4.10×2.5=10.25;
• lorong – 5.8×2.5=14.5.

Pengiraan juga perlu mengambil kira bilik di mana tidak ada radiator pemanasan, sebagai contoh, koridor.

Koridor dipanaskan secara pasif; haba akan mengalir ke dalamnya disebabkan oleh peredaran udara haba apabila orang bergerak, melalui pintu, dsb.

Mari kita tentukan jumlah haba yang diperlukan untuk setiap bilik dengan mendarabkan isipadu bilik dengan indeks R.

Mari dapatkan kuasa yang diperlukan:

• untuk bilik air — 10.47×133=1392 W;
• untuk ruang tamu — 34.58×133=4599 W;
• untuk dapur — 23.58×133=3136 W;
• untuk bilik tidur — 25.83×133=3435 W;
• untuk koridor — 10.25×133=1363 W;
• untuk lorong — 14.5×133=1889 W.

Mari kita mula mengira bateri radiator. Kami akan menggunakan radiator aluminium, ketinggiannya ialah 60 cm, kuasa pada suhu 70 ialah 150 W.

Mari kita hitung bilangan bateri radiator yang diperlukan:

• bilik air — 1392/150=10;
• ruang tamu — 4599/150=31;
• dapur — 3136/150=21;
• bilik tidur — 3435/150=23;
• lorong — 1889/150=13.

Jumlah yang diperlukan: 10+31+21+23+13=98 bateri radiator.

Kami juga mempunyai artikel lain di laman web kami di mana kami memeriksa secara terperinci prosedur untuk melakukan pengiraan haba sistem pemanasan, pengiraan langkah demi langkah kuasa radiator dan paip pemanasan. Dan jika sistem anda memerlukan lantai yang dipanaskan, maka anda perlu melakukan pengiraan tambahan.

Semua isu ini dibincangkan dengan lebih terperinci dalam artikel kami berikut:

• Pengiraan terma sistem pemanasan: cara mengira beban pada sistem dengan betul
• Pengiraan radiator pemanasan: bagaimana untuk mengira bilangan dan kuasa bateri yang diperlukan
• Pengiraan isipadu paip: prinsip pengiraan dan peraturan untuk membuat pengiraan dalam liter dan meter padu
• Bagaimana untuk mengira lantai yang dipanaskan menggunakan sistem air sebagai contoh
• Pengiraan paip untuk lantai panas: jenis paip, kaedah dan langkah meletakkan + pengiraan kadar aliran

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Dalam video anda dapat melihat contoh pengiraan pemanasan air, yang dijalankan menggunakan program Valtec:

Pengiraan hidraulik paling baik dilakukan menggunakan program khas yang menjamin ketepatan pengiraan yang tinggi dan mengambil kira semua nuansa reka bentuk.

Adakah anda pakar dalam mengira sistem pemanasan menggunakan air sebagai penyejuk dan ingin menambah artikel kami dengan formula berguna dan berkongsi rahsia profesional?

Atau mungkin anda ingin menumpukan pada pengiraan tambahan atau menunjukkan ketidaktepatan dalam pengiraan kami? Sila tulis ulasan dan cadangan anda dalam blok di bawah artikel.