Công thức tính tổn that nhiệt trên đường ống
|
Ngôi nhà bị mất nhiệt qua các kết cấu bao quanh (tường, cửa sổ, mái, nền), hệ thống thông gió và thoát nước. Các tổn thất nhiệt chính đi qua các cấu trúc bao quanh - 60–90% tổng số tổn thất nhiệt. Show
Việc tính toán lượng nhiệt thất thoát tại nhà là cần thiết để chọn đúng lò hơi. Bạn cũng có thể ước tính số tiền sẽ được chi cho việc sưởi ấm trong ngôi nhà dự kiến. Đây là một ví dụ tính toán cho một nồi hơi gas và một điện. Cũng có thể nhờ tính toán để phân tích hiệu quả tài chính của vật liệu cách nhiệt, tức là để hiểu liệu chi phí lắp đặt vật liệu cách nhiệt có được tiết kiệm nhiên liệu trong suốt thời gian sử dụng của vật liệu cách nhiệt hay không. Tổn thất nhiệt qua các cấu trúc bao quanhTôi sẽ đưa ra một ví dụ về tính toán cho các bức tường bên ngoài của một ngôi nhà hai tầng.
Rõ ràng là trong thời gian sưởi ấm, thời tiết khác nhau, tức là sự chênh lệch nhiệt độ thay đổi liên tục. Do đó, để tính được nhiệt lượng mất mát cho toàn bộ thời gian đun, bạn cần nhân ở bước 4 với chênh lệch nhiệt độ trung bình của tất cả các ngày trong thời gian đun. 0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 28 ° C × 7 tháng × 30 ngày × 24 giờ = 10838016 W × h = 10838 kW × h Con số khá "hữu hình". Ví dụ: nếu hệ thống sưởi là điện, thì bạn có thể tính toán số tiền sẽ được chi cho việc sưởi ấm bằng cách nhân số kết quả với chi phí kWh. Bạn có thể tính toán bao nhiêu tiền đã được chi cho việc sưởi ấm bằng khí đốt bằng cách tính chi phí kWh năng lượng từ một lò hơi đốt khí. Để làm được điều này, bạn cần biết chi phí khí đốt, nhiệt lượng đốt cháy khí đốt và hiệu suất của lò hơi. Nhân tiện, trong phép tính cuối cùng, thay vì chênh lệch nhiệt độ trung bình, số tháng và ngày (nhưng không phải giờ, chúng ta để đồng hồ), có thể sử dụng độ-ngày của thời kỳ sưởi ấm - GSOP, một số thông tin về GSOP là ở đây. Bạn có thể tìm GSOP đã được tính toán cho các thành phố khác nhau của Nga và nhân tổn thất nhiệt từ một mét vuông với diện tích tường, với GSOP này và 24 giờ, khi nhận được tổn thất nhiệt tính bằng kW * h. Tương tự với tường, bạn cần tính toán các giá trị thất thoát nhiệt cho cửa sổ, cửa trước, mái nhà, móng nhà. Sau đó, cộng tất cả mọi thứ lên và bạn nhận được giá trị nhiệt mất đi qua tất cả các cấu trúc bao quanh.Đối với cửa sổ, nhân tiện, sẽ không cần thiết phải tìm hiểu độ dày và độ dẫn nhiệt, thông thường đã có sẵn khả năng chống truyền nhiệt của một đơn vị kính do nhà sản xuất tính toán. Đối với nền nhà (trường hợp móng nhà sàn), nhiệt độ chênh lệch sẽ không quá lớn, đất dưới nhà không lạnh như không khí bên ngoài. Chỉ về sự phức tạp - tính toán theo các đặc điểm cụ thểTính toán nhiệt mất mát có thể dễ dàng biến thành một cơn đau đầu thực sự. Trong thực tế, các chỉ số có thể được tính toán dựa trên các đặc điểm cụ thể của tòa nhà. Điều quan trọng nhất là hãy nhớ rằng việc tính toán không dựa trên diện tích, mà dựa trên khối lượng của tòa nhà. Cũng cần phải tính đến mục đích và số tầng của nó. Nhiệt được loại bỏ khỏi ngôi nhà qua lớp vỏ của tòa nhà. Các “cổng” mà không khí ấm thoát ra khỏi tòa nhà là cửa sổ, cửa ra vào, tường, sàn và mái nhà. Ngoài ra, nhiệt độ vùng đồng bằng - sự chênh lệch giữa nhiệt độ không khí bên trong và bên ngoài ngôi nhà - cũng có ảnh hưởng. Bạn không thể giảm giá các điều kiện khí hậu của khu vực. Phần lớn nhiệt được tỏa ra qua hệ thống thông gió. Có một nghịch lý là khi thực hiện các phép tính, nhiều người mới vào nghề xây nhà lại quên tính đến thông số này và nhận được những con số khác xa với khách quan. Mất nhiệt thông qua hệ thống thông gióThể tích gần đúng của không khí có sẵn trong nhà (tôi không tính đến thể tích của các bức tường và đồ nội thất bên trong): 10 m х 10 m х 7 m = 700 m3 Mật độ không khí ở nhiệt độ + 20 ° C 1.2047 kg / m3. Nhiệt dung riêng của không khí 1,005 kJ / (kg × ° C). Khối lượng không khí trong nhà: 700 m3 × 1,2047 kg / m3 = 843,29 kg Giả sử tất cả không khí trong nhà thay đổi 5 lần một ngày (đây là con số gần đúng). Với sự chênh lệch trung bình giữa nhiệt độ bên trong và bên ngoài là 28 ° C cho toàn bộ thời gian sưởi ấm, năng lượng nhiệt sẽ được sử dụng trung bình mỗi ngày để làm nóng không khí lạnh đi vào: 5 × 28 ° C × 843,29 kg × 1,005 kJ / (kg × ° C) = 118.650,903 kJ Đọc thêm: Lò sưởi điện làm lò sưởi cho gia đình, tính năng sử dụng 118.650,903 kJ = 32,96 kWh (1 kWh = 3600 kJ) Những, cái đó. Trong mùa sưởi ấm, với việc thay thế không khí gấp năm lần, ngôi nhà thông qua hệ thống thông gió sẽ mất trung bình 32,96 kWh nhiệt năng mỗi ngày. Trong 7 tháng của giai đoạn sưởi ấm, tổn thất năng lượng sẽ là: 7 x 30 x 32,96 kWh = 6921,6 kWh Cách tốt nhất để giảm thất thoát nhiệt trong nhà của bạn là gì?Theo quy định, sau khi chụp ảnh nhiệt chuyên nghiệp và xử lý kết quả, một báo cáo sẽ được lập, trong đó mô tả chi tiết các khiếm khuyết được xác định và đưa ra các khuyến nghị, việc thực hiện đảm bảo giảm tối đa tổn thất nhiệt hoặc loại bỏ hoàn toàn chúng. Kinh nghiệm thực tế cho thấy rằng Có thể giảm tổn thất nhiệt nếu thực hiện các biện pháp sau:
Nếu không thể thực hiện cách nhiệt toàn bộ, thì nên sử dụng các phương pháp đơn giản với chi phí tối thiểu nhằm mục đích bịt kín các đường nối và vết nứt, cũng như đóng chặt cửa sổ và cửa ra vào, thông gió không một lần trong vòng một giờ mà nhiều lần trong 10 -15 phút ... Mất nhiệt qua cốngVào mùa nóng, nước vào nhà khá lạnh, chẳng hạn, nó có nhiệt độ trung bình là + 7 ° C. Cần có hệ thống sưởi nước khi cư dân rửa bát và tắm. Ngoài ra, nước từ không khí xung quanh trong bể chứa của nhà vệ sinh được làm nóng một phần. Tất cả nhiệt lượng mà nước nhận được sẽ được xả xuống cống. Giả sử một gia đình trong một ngôi nhà tiêu thụ 15 m3 nước mỗi tháng.Nhiệt dung riêng của nước là 4,183 kJ / (kg × ° C). Khối lượng riêng của nước là 1000 kg / m3. Giả sử rằng trung bình nước vào nhà được làm nóng đến + 30 ° C, tức là chênh lệch nhiệt độ 23 ° C. Theo đó, mỗi tháng nhiệt lượng thất thoát qua cống sẽ là: 1000 kg / m3 × 15 m3 × 23 ° C × 4,183 kJ / (kg × ° C) = 1443135 kJ 1443135 kJ = 400,87 kWh Trong 7 tháng của thời kỳ sưởi ấm, cư dân đổ xuống cống: 7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh Sự lựa chọn của bộ tản nhiệt sưởi ấmTheo truyền thống, bạn nên chọn công suất của bộ tản nhiệt theo diện tích của căn phòng được sưởi ấm và với việc đánh giá quá cao 15-20% yêu cầu công suất, đề phòng trường hợp. Sử dụng một ví dụ, chúng ta hãy xem xét phương pháp chọn bộ tản nhiệt "diện tích 10 m2 - 1,2 kW" đúng như thế nào. Đọc thêm: Lò hơi đứng: đặc tính kỹ thuật và kiểu
Dữ liệu ban đầu: một căn phòng ở góc trên tầng một của một ngôi nhà hai tầng IZHS; tường ngoài bằng gạch gốm hai dãy; chiều rộng phòng 3 m, chiều dài 4 m, chiều cao trần 3 m. Theo một sơ đồ lựa chọn đơn giản, đề xuất tính diện tích của căn phòng, chúng tôi xem xét: 3 (chiều rộng) 4 (chiều dài) = 12 m2 Những, cái đó. công suất yêu cầu của bộ tản nhiệt sưởi ấm với phụ phí 20% là 14,4 kW. Và bây giờ chúng ta hãy tính toán các thông số công suất của bộ tản nhiệt dựa trên sự mất nhiệt của căn phòng. Trên thực tế, diện tích của căn phòng ảnh hưởng đến sự thất thoát nhiệt năng ít hơn diện tích của các bức tường của nó, một mặt hướng ra bên ngoài của tòa nhà (mặt tiền). Do đó, chúng tôi sẽ xem xét diện tích của các bức tường "đường phố" trong phòng: 3 (chiều rộng) 3 (chiều cao) + 4 (chiều dài) 3 (chiều cao) = 21 m2 Khi biết diện tích của các bức tường truyền nhiệt "ra đường", chúng ta sẽ tính được nhiệt thất thoát ở mức chênh lệch giữa nhiệt độ trong phòng và ngoài trời là 30 ° (trong nhà +18 ° C, bên ngoài -12 ° C), và ngay lập tức trong kilowatt-giờ: 0,91 21 30: 1000 = 0,57 kW, Trong đó: 0,91 - điện trở truyền nhiệt m2 của tường phòng quay mặt ra đường; 21 - diện tích của các bức tường "đường phố"; 30 - chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài nhà; 1000 là số watt tính bằng kilowatt.
Nó chỉ ra rằng để bù đắp cho sự thất thoát nhiệt qua các bức tường mặt tiền của thiết kế này, ở sự chênh lệch nhiệt độ 30 ° trong nhà và ngoài đường, hệ thống sưởi với công suất 0,57 kWh là đủ. Hãy tăng công suất yêu cầu lên 20, thậm chí 30% - chúng ta nhận được 0,74 kWh. Do đó, yêu cầu điện năng sưởi ấm thực tế có thể thấp hơn đáng kể so với 1,2 kW mỗi mét vuông của sơ đồ giao dịch không gian sàn. Hơn nữa, việc tính toán đúng công suất yêu cầu của bộ tản nhiệt sưởi ấm sẽ làm giảm khối lượng chất làm mát trong hệ thống sưởi ấm, điều này sẽ giảm tải cho lò hơi và chi phí nhiên liệu. Đo nhiệt để sưởi ấm không khíKhi tính toán sự mất nhiệt của một tòa nhà, điều quan trọng là phải tính đến lượng nhiệt năng tiêu thụ của hệ thống sưởi để làm nóng không khí thông gió. Phần năng lượng này lên tới 30% trong tổng số tổn thất, vì vậy không thể chấp nhận được việc bỏ qua nó. Bạn có thể tính toán sự mất nhiệt thông gió ở nhà thông qua nhiệt dung của không khí bằng cách sử dụng công thức phổ biến từ khóa học vật lý: Qair = cm (tв - tн). Trong đó:
Ở đây, tất cả các giá trị đều được biết, ngoại trừ tốc độ dòng khí khối lượng để thông gió cho cơ sở. Để không làm phức tạp công việc của mình, bạn nên đồng ý với điều kiện môi trường không khí được thay mới trong nhà mỗi giờ một lần.Sau đó, có thể dễ dàng tính toán lưu lượng không khí theo thể tích bằng cách cộng thể tích của tất cả các phòng, và sau đó bạn cần chuyển nó thành khối lượng thông qua mật độ. Vì mật độ của hỗn hợp không khí thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ của nó, bạn cần lấy một giá trị phù hợp từ bảng:
Thí dụ. Cần phải tính toán tổn thất nhiệt thông gió của tòa nhà, nơi nhận được 500 m³ mỗi giờ với nhiệt độ -25 ° C, bên trong nó được duy trì + 20 ° C. Đầu tiên, tốc độ dòng chảy khối lượng được xác định: m = 500 x 1.422 = 711 kg / giờ Làm nóng một khối không khí như vậy thêm 45 ° C sẽ cần một lượng nhiệt như vậy: Qair = 0,28 x 711 x 45 = 8957 W, tương đương với 9 kW. Vào cuối các tính toán, kết quả của tổn thất nhiệt qua các hàng rào bên ngoài được tổng hợp với tổn thất nhiệt thông gió, đưa ra tổng tải nhiệt trên hệ thống sưởi của tòa nhà. Các phương pháp tính toán được trình bày có thể được đơn giản hóa nếu các công thức được nhập vào chương trình Excel dưới dạng bảng với dữ liệu, điều này sẽ tăng tốc độ tính toán một cách đáng kể. Công thức cơ bảnĐể có được một kết quả chính xác hơn hoặc ít hơn, cần phải thực hiện các phép tính theo tất cả các quy tắc, một phương pháp đơn giản hóa (100 W nhiệt trên 1 m2 diện tích) sẽ không hoạt động ở đây. Tổng nhiệt thất thoát của tòa nhà trong mùa lạnh bao gồm 2 phần: Đọc thêm: Gắn máy nước nóng vào tường - tính năng và quy tắc lắp đặt
Công thức cơ bản để tính toán tiêu thụ nhiệt năng qua hàng rào ngoài trời như sau: Q = 1 / R x (tv - tn) x S x (1+ ∑β). Đây:
Khả năng chịu nhiệt của tường hoặc mái của một tòa nhà được xác định dựa trên các đặc tính của vật liệu mà chúng được tạo ra và độ dày của cấu trúc. Đối với điều này, công thức R = δ / λ được sử dụng, trong đó:
Nếu tường được xây bằng 2 vật liệu (ví dụ: gạch có bông khoáng cách nhiệt), thì khả năng chịu nhiệt được tính cho từng vật liệu và kết quả được tổng hợp. Nhiệt độ bên ngoài được lựa chọn theo các tài liệu quy định và các quan sát cá nhân, nhiệt độ bên trong được chọn khi cần thiết. Tổn thất nhiệt bổ sung là hệ số được xác định theo định mức:
|
