Bygg ett v?rmesystem eget hus eller till och med i en stadsl?genhet - en extremt ansvarsfull syssels?ttning. Det vore helt oklokt att f?rv?rva pannutrustning, som de s?ger, "med ?gat", det vill s?ga utan att ta h?nsyn till alla egenskaper hos bost?der. I detta ?r det fullt m?jligt att falla i tv? ytterligheter: antingen r?cker inte pannans kraft - utrustningen kommer att fungera "till sin fulla", utan pauser, men kommer inte att ge det f?rv?ntade resultatet, eller omv?nt, en alltf?r dyr enhet kommer att k?pas, vars funktioner kommer att f?rbli helt outtagna.

Men det ?r inte allt. Det r?cker inte att k?pa den n?dv?ndiga v?rmepannan korrekt - det ?r mycket viktigt att optimalt v?lja och korrekt placera v?rmev?xlare i lokalerna - radiatorer, konvektorer eller "varma golv". Och ?terigen, att bara lita p? din intuition eller dina grannars "goda r?d" ?r inte det mest rimliga alternativet. Med ett ord, vissa ber?kningar ?r oumb?rliga.

Naturligtvis b?r s?dana v?rmetekniska ber?kningar helst utf?ras av l?mpliga specialister, men detta kostar ofta mycket pengar. ?r det inte intressant att f?rs?ka g?ra det sj?lv? Denna publikation kommer att visa i detalj hur uppv?rmning ber?knas av rummets yta, med h?nsyn till m?nga viktiga nyanser. Analogt kommer det att vara m?jligt att utf?ra, inbyggt i denna sida, hj?lper dig att utf?ra n?dv?ndiga ber?kningar. Tekniken kan inte kallas helt "syndfri", men den l?ter dig fortfarande f? ett resultat med en helt acceptabel grad av noggrannhet.

De enklaste metoderna f?r ber?kning

F?r att v?rmesystemet ska skapa bekv?ma levnadsf?rh?llanden under den kalla ?rstiden m?ste det klara tv? huvuduppgifter. Dessa funktioner ?r n?ra besl?ktade, och deras separation ?r mycket villkorad.

• Den f?rsta ?r att uppr?tth?lla en optimal niv? av lufttemperatur i hela volymen av det uppv?rmda rummet. Naturligtvis kan temperaturniv?n variera n?got med h?jden, men denna skillnad b?r inte vara signifikant. Ganska bekv?ma f?rh?llanden anses vara i genomsnitt +20 ° C - det ?r denna temperatur som som regel tas som den initiala temperaturen i termiska ber?kningar.

Med andra ord m?ste v?rmesystemet kunna v?rma en viss luftm?ngd.

Om vi n?rmar oss med fullst?ndig noggrannhet, d? f?r enskilda rum i bostadshus standarderna f?r det erforderliga mikroklimatet har fastst?llts - de definieras av GOST 30494-96. Ett utdrag ur detta dokument finns i tabellen nedan:

Syftet med rummet	Lufttemperatur, °С		Relativ luftfuktighet, %		Lufthastighet, m/s
	optimal	till?tlig	optimal	till?tet, max	optimal, max	till?tet, max
F?r den kalla ?rstiden
Vardagsrum	20?22	18?24 (20?24)	45?30	60	0.15	0.2
Samma men f?r vardagsrum i regioner med l?gsta temperaturer fr?n -31 °C och l?gre	21?23	20?24 (22?24)	45?30	60	0.15	0.2
K?k	19:21	18:26	N/N	N/N	0.15	0.2
Toalett	19:21	18:26	N/N	N/N	0.15	0.2
Badrum, kombinerat badrum	24?26	18:26	N/N	N/N	0.15	0.2
Lokaler f?r vila och studier	20?22	18:24	45?30	60	0.15	0.2
Korridor mellan l?genheter	18:20	16:22	45?30	60	N/N	N/N
lobby, trapphus	16?18	14:20	N/N	N/N	N/N	N/N
F?rr?d	16?18	12?22	N/N	N/N	N/N	N/N
F?r den varma ?rstiden (Standarden ?r endast f?r bostadslokaler. F?r resten - den ?r inte standardiserad)
Vardagsrum	22?25	20?28	60?30	65	0.2	0.3

• Den andra ?r kompensation av v?rmef?rluster genom byggnadens strukturella delar.

V?rmesystemets huvudsakliga "fiende" ?r v?rmef?rlust genom byggnadskonstruktioner.

Tyv?rr ?r v?rmef?rlust den allvarligaste "rivalen" av alla v?rmesystem. De kan reduceras till ett visst minimum, men ?ven med termisk isolering av h?gsta kvalitet ?r det ?nnu inte m?jligt att helt bli av med dem. Termiska energil?ckor g?r i alla riktningar - deras ungef?rliga f?rdelning visas i tabellen:

Byggnadselement	Ungef?rligt v?rde f?r v?rmef?rlust
Grund, golv p? mark eller ?ver ouppv?rmd k?llare (k?llare).	fr?n 5 till 10 %
"Bridges of cold" genom det d?liga isolerade leder byggnadskonstruktioner	fr?n 5 till 10 %
Entr?platser teknisk kommunikation(avlopp, VVS, gasr?r, elkablar, etc.)	upp till 5%
Ytterv?ggar, beroende p? isoleringsgrad	fr?n 20 till 30 %
D?lig kvalitet p? f?nster och ytterd?rrar	ca 20?25 %, varav ca 10 % - genom icke t?tade skarvar mellan l?dorna och v?ggen, samt p? grund av ventilation
Tak	upp till 20%
Ventilation och skorsten	upp till 25 ?30 %

F?r att klara s?dana uppgifter m?ste naturligtvis v?rmesystemet ha en viss termisk effekt, och denna potential m?ste inte bara motsvara byggnadens (l?genhetens) allm?nna behov utan ocks? vara korrekt f?rdelad ?ver lokalerna, i enlighet med deras omr?de och ett antal andra viktiga faktorer.

Vanligtvis utf?rs ber?kningen i riktningen "fr?n liten till stor". Enkelt uttryckt, den erforderliga m?ngden termisk energi f?r varje uppv?rmt rum ber?knas, de erh?llna v?rdena sammanfattas, cirka 10% av reserven l?ggs till (s? att utrustningen inte fungerar vid gr?nsen f?r dess kapacitet) - och resultatet kommer att visa hur mycket effekt v?rmepannan beh?ver. Och v?rdena f?r varje rum kommer att vara utg?ngspunkten f?r ber?kningen erforderligt belopp radiatorer.

Den mest f?renklade och vanligaste metoden i en icke-professionell milj? ?r att acceptera en norm p? 100 watt v?rmeenergi f?r varje kvadratmeter omr?de:

Det mest primitiva s?ttet att r?kna ?r f?rh?llandet 100 W / m?

F = Sx 100

F– n?dv?ndigt v?rmekraft f?r lokalerna;

S– rummets yta (m?);

100 — Specifik effekt per ytenhet (W/m?).

Till exempel rum 3,2 x 5,5 m

S= 3,2 x 5,5 = 17,6 m?

F= 17,6 x 100 = 1760 W ? 1,8 kW

Metoden ?r uppenbarligen v?ldigt enkel, men v?ldigt ofullkomlig. Det b?r omedelbart noteras att det ?r villkorligt till?mpligt endast n?r standardh?jd tak - cirka 2,7 m (till?tet - i intervallet fr?n 2,5 till 3,0 m). Ur denna synvinkel kommer ber?kningen att vara mer exakt inte fr?n omr?det, utan fr?n rummets volym.

Det ?r tydligt att i detta fall ber?knas v?rdet av specifik effekt per kubikmeter. Det tas lika med 41 W / m? f?r armerad betong panelhus, eller 34 W / m? - i tegel eller gjord av andra material.

F = S x hx 41 (eller 34)

h- takh?jd (m);

41 eller 34 - specifik effekt per volymenhet (W / m?).

Till exempel samma rum panelhus, med en takh?jd p? 3,2 m:

F= 17,6 x 3,2 x 41 = 2309 W ? 2,3 kW

Resultatet ?r mer exakt, eftersom det redan tar h?nsyn till inte bara alla linj?ra dimensioner i rummet, utan till och med, i viss utstr?ckning, v?ggarnas egenskaper.

Men fortfarande ?r det fortfarande l?ngt ifr?n verklig noggrannhet - m?nga nyanser ?r "utanf?r parentesen". Hur man utf?r ber?kningar n?rmare verkliga f?rh?llanden - i n?sta avsnitt av publikationen.

Du kanske ?r intresserad av information om vad de ?r

Utf?ra ber?kningar av den erforderliga v?rmeeffekten, med h?nsyn till lokalernas egenskaper

Ber?kningsalgoritmerna som diskuteras ovan ?r anv?ndbara f?r den initiala "uppskattningen", men du b?r fortfarande lita p? dem helt och h?llet med mycket stor f?rsiktighet. ?ven f?r en person som inte f?rst?r n?gonting inom byggnadsv?rmeteknik kan de angivna medelv?rdena verkligen verka tveksamma - de kan inte vara lika, s?g, f?r Krasnodar-territoriet och f?r Archangelsk-regionen. Dessutom rummet - rummet ?r annorlunda: en ligger i h?rnet av huset, det vill s?ga den har tv? ytterv?ggar ki, och den andra p? tre sidor ?r skyddad fr?n v?rmef?rlust av andra rum. Dessutom kan rummet ha ett eller flera f?nster, b?de sm? och mycket stora, ibland ?ven panoramaf?nster. Och sj?lva f?nstren kan skilja sig ?t i tillverkningsmaterialet och andra designfunktioner. Och det h?r ?r inte en komplett lista - bara s?dana funktioner ?r synliga ?ven f?r "blotta ?gat".

Med ett ord finns det m?nga nyanser som p?verkar v?rmef?rlusten i varje s?rskilt rum, och det ?r b?ttre att inte vara f?r lat utan att g?ra en mer grundlig ber?kning. Tro mig, enligt den metod som f?resl?s i artikeln kommer detta inte att vara s? sv?rt att g?ra.

Allm?nna principer och ber?kningsformel

Ber?kningarna kommer att baseras p? samma f?rh?llande: 100 W per 1 kvadratmeter. Men det ?r bara sj?lva formeln "?vervuxen" med ett stort antal olika korrigeringsfaktorer.

Q = (S x 100) x a x b x c x d x e x f x g x h x i x j x k x l x m

De latinska bokst?verna som anger koefficienterna tas helt godtyckligt, i alfabetisk ordning, och ?r inte relaterade till n?gra standardkvantiteter som accepteras inom fysiken. Betydelsen av varje koefficient kommer att diskuteras separat.

• "a" - en koefficient som tar h?nsyn till antalet ytterv?ggar i ett visst rum.

Uppenbarligen, ju fler ytterv?ggar i rummet, desto st?rre yta genom vilken v?rmef?rlust. Dessutom inneb?r n?rvaron av tv? eller flera ytterv?ggar ocks? h?rn - extremt s?rbara platser n?r det g?ller bildandet av "kylbroar". Koefficienten "a" kommer att korrigera f?r detta specifik funktion rum.

Koefficienten tas lika med:

- ytterv?ggar Nej(inomhus): a = 0,8;

- yttre v?gg ett: a = 1,0;

- ytterv?ggar tv?: a = 1,2;

- ytterv?ggar tre: a = 1,4.

• "b" - koefficient med h?nsyn till platsen f?r rummets ytterv?ggar i f?rh?llande till kardinalpunkterna.

Du kan vara intresserad av information om vad som ?r

?ven under de kallaste vinterdagarna solenergi p?verkar fortfarande temperaturbalansen i byggnaden. Det ?r ganska naturligt att den sida av huset som vetter mot s?der f?r en viss m?ngd v?rme fr?n solens str?lar och v?rmef?rlusten genom den ?r l?gre.

Men v?ggarna och f?nstren som vetter mot norr "ser" aldrig solen. Den ?stra delen av huset, ?ven om den "tar tag i" morgonsolens str?lar, f?r fortfarande ingen effektiv uppv?rmning fr?n dem.

Baserat p? detta introducerar vi koefficienten "b":

- rummets ytterv?ggar tittar p? Norr eller ?st: b = 1,1;

- rummets ytterv?ggar ?r orienterade mot s?der eller V?st: b = 1,0.

• "c" - koefficient med h?nsyn till rummets placering i f?rh?llande till vinterns "vindros"

Kanske ?r detta ?ndringsf?rslag inte s? n?dv?ndigt f?r hus som ligger i omr?den skyddade fr?n vindarna. Men ibland kan de r?dande vintervindarna g?ra sina egna "h?rda justeringar" av byggnadens termiska balans. Naturligtvis kommer vindsidan, det vill s?ga "ersatt" till vinden, att f?rlora mycket mer kropp, j?mf?rt med den motsatta l?sidan.

Baserat p? resultaten av l?ngtidsmeteorologiska observationer i vilken region som helst, sammanst?lls den s? kallade "vindrosen" - ett grafiskt diagram som visar r?dande vindriktningar p? vintern och sommartid?rets. Denna information kan erh?llas fr?n den lokala hydrometeorologiska tj?nsten. Men m?nga inv?nare sj?lva, utan meteorologer, vet mycket v?l var vindarna fr?mst bl?ser fr?n p? vintern, och fr?n vilken sida av huset de djupaste sn?drivorna vanligtvis sveper.

Om det finns en ?nskan att utf?ra ber?kningar med h?gre noggrannhet, kan korrigeringsfaktorn "c" ocks? inkluderas i formeln, med den lika med:

- vindsidan av huset: c = 1,2;

- husets l?v?ggar: c = 1,0;

- v?gg placerad parallellt med vindens riktning: c = 1,1.

• "d" - korrigeringsfaktor som tar h?nsyn till funktionerna klimatf?rh?llanden bostadsbyggande region

Naturligtvis kommer m?ngden v?rmef?rlust genom alla byggnadsstrukturer i byggnaden till stor del att bero p? niv?n p? vintertemperaturerna. Det ?r helt klart att under vintern "dansar" termometerindikatorerna inom ett visst intervall, men f?r varje region finns det en genomsnittlig indikator p? de l?gsta temperaturerna som ?r karakteristiska f?r ?rets kallaste femdagarsperiod (vanligtvis ?r detta karakteristiskt f?r januari ). Till exempel nedan ?r ett kartschema ?ver Rysslands territorium, d?r ungef?rliga v?rden visas i f?rger.

Vanligtvis ?r detta v?rde l?tt att kontrollera med den regionala meteorologiska tj?nsten, men du kan i princip lita p? dina egna observationer.

S? koefficienten "d", med h?nsyn till s?rdragen i klimatet i regionen, f?r v?ra ber?kningar tar vi lika med:

— fr?n – 35 °С och l?gre: d=1,5;

— fr?n – 30 °С till – 34 °С: d=1,3;

— fr?n – 25 °С till – 29 °С: d=1,2;

— fr?n – 20 °С till – 24 °С: d=1,1;

— fr?n – 15 °С till – 19 °С: d=1,0;

— fr?n – 10 °С till – 14 °С: d=0,9;

- inte kallare - 10 ° С: d=0,7.

• "e" - koefficient med h?nsyn till graden av isolering av ytterv?ggar.

Det totala v?rdet av byggnadens v?rmef?rlust ?r direkt relaterat till graden av isolering av alla byggnadskonstruktioner. En av "ledarna" n?r det g?ller v?rmef?rlust ?r v?ggar. D?rf?r v?rdet av termisk effekt som kr?vs f?r att uppr?tth?lla bekv?ma f?rh?llanden att leva inomhus beror p? kvaliteten p? deras v?rmeisolering.

V?rdet p? koefficienten f?r v?ra ber?kningar kan tas enligt f?ljande:

- ytterv?ggar ?r inte isolerade: e = 1,27;

- medelh?g isoleringsgrad - v?ggar i tv? tegelstenar eller deras ytv?rmeisolering med andra v?rmare tillhandah?lls: e = 1,0;

– isolering utf?rdes kvalitativt, p? grundval av v?rmetekniska ber?kningar: e = 0,85.

Senare under loppet av denna publikation kommer rekommendationer att ges om hur man best?mmer graden av isolering av v?ggar och andra byggnadskonstruktioner.

• koefficient "f" - korrigering f?r takh?jd

Tak, s?rskilt i privata hem, kan ha olika h?jd. D?rf?r kommer den termiska kraften f?r uppv?rmning av ett eller annat rum i samma omr?de ocks? att skilja sig i denna parameter.

Det kommer inte att vara ett stort misstag att acceptera f?ljande v?rden korrigeringsfaktor "f":

– takh?jd upp till 2,7 m: f = 1,0;

— fl?desh?jd fr?n 2,8 till 3,0 m: f = 1,05;

– takh?jd fr?n 3,1 till 3,5 m: f = 1,1;

– takh?jd fr?n 3,6 till 4,0 m: f = 1,15;

– takh?jd ?ver 4,1 m: f = 1,2.

• « g "- koefficient med h?nsyn till typen av golv eller rum som ligger under taket.

Som visas ovan ?r golvet en av de betydande k?llorna till v?rmef?rlust. S? det ?r n?dv?ndigt att g?ra n?gra justeringar i ber?kningen av denna funktion i ett visst rum. Korrektionsfaktorn "g" kan tas lika med:

- kallt golv p? marken eller ovanf?r ouppv?rmt rum(till exempel k?llare eller k?llare): g= 1,4 ;

- isolerat golv p? marken eller ?ver ett ouppv?rmt rum: g= 1,2 ;

- Ett uppv?rmt rum ligger nedanf?r: g= 1,0 .

• « h "- koefficient med h?nsyn till typen av rum som ligger ovanf?r.

Luften som v?rms upp av v?rmesystemet stiger alltid, och om taket i rummet ?r kallt, ?r ?kade v?rmef?rluster oundvikliga, vilket kommer att kr?va en ?kning av den erforderliga v?rmeeffekten. Vi introducerar koefficienten "h", som tar h?nsyn till denna funktion i det ber?knade rummet:

- en "kall" vind finns p? toppen: h = 1,0 ;

- en isolerad vind eller annat isolerat rum ?r placerat p? toppen: h = 0,9 ;

- Alla uppv?rmda rum ligger ovanf?r: h = 0,8 .

• « i "- koefficient med h?nsyn till designfunktionerna f?r f?nster

F?nster ?r en av "huvudv?garna" f?r v?rmel?ckor. Naturligtvis beror mycket i denna fr?ga p? kvaliteten p? f?nsterkonstruktion. Gamla tr?ramar, som tidigare installerades ?verallt i alla hus, ?r betydligt s?mre ?n moderna flerkammarsystem med tv?glasf?nster n?r det g?ller deras v?rmeisolering.

Utan ord ?r det tydligt att de v?rmeisolerande egenskaperna hos dessa f?nster ?r v?sentligt olika.

Men ?ven mellan PVC-f?nster finns ingen fullst?ndig enhetlighet. Till exempel, dubbelglas(med tre glas) blir mycket mer "varmt" ?n en enkammare.

Detta betyder att det ?r n?dv?ndigt att ange en viss koefficient "i", med h?nsyn till typen av f?nster installerade i rummet:

— standard tr?f?nster med konventionella dubbelglas: i = 1,27 ;

– moderna f?nstersystem med enkammar tv?glasf?nster: i = 1,0 ;

– moderna f?nstersystem med tv?kammar- eller trekammarglasf?nster, inklusive s?dana med argonfyllning: i = 0,85 .

• « j» - korrektionsfaktor f?r totalarea rumsglas

Hur h?gkvalitativa f?nstren ?n har s? kommer det ?nd? inte att g? att helt undvika v?rmef?rluster genom dem. Men det ?r helt klart att det inte finns n?got s?tt att j?mf?ra ett litet f?nster med panoramaf?nster n?stan hela v?ggen.

F?rst m?ste du hitta f?rh?llandet mellan omr?dena f?r alla f?nster i rummet och sj?lva rummet:

x = ?SOK /SP

? SOK- den totala arean av f?nster i rummet;

SP- omr?det i rummet.

Beroende p? det erh?llna v?rdet och korrektionsfaktorn "j" best?ms:

- x \u003d 0 ? 0,1 ->j = 0,8 ;

- x \u003d 0,11 ? 0,2 ->j = 0,9 ;

- x \u003d 0,21 ? 0,3 ->j = 1,0 ;

- x \u003d 0,31 ? 0,4 ->j = 1,1 ;

- x \u003d 0,41 ? 0,5 ->j = 1,2 ;

• « k" - koefficient som korrigerar f?r n?rvaron av en entr?d?rr

D?rren till gatan eller till en ouppv?rmd balkong ?r alltid ett extra "kryph?l" f?r kylan

d?rr till gatan eller utebalkong kan g?ra sina egna justeringar av v?rmebalansen i rummet - var och en av dess ?ppning ?tf?ljs av penetration av en betydande m?ngd kall luft i rummet. D?rf?r ?r det vettigt att ta h?nsyn till dess n?rvaro - f?r detta introducerar vi koefficienten "k", som vi tar lika med:

- ingen d?rr k = 1,0 ;

- en d?rr till gatan eller balkongen: k = 1,3 ;

- tv? d?rrar till gatan eller till balkongen: k = 1,7 .

• « l "- m?jliga ?ndringar av anslutningsschemat f?r v?rmeradiatorer

Kanske kommer detta att verka som en obetydlig bagatell f?r vissa, men ?nd? - varf?r inte omedelbart ta h?nsyn till det planerade systemet f?r anslutning av v?rmeradiatorer. Faktum ?r att deras v?rme?verf?ring, och d?rmed deras deltagande i att uppr?tth?lla en viss temperaturbalans i rummet, f?r?ndras ganska m?rkbart med olika typer anslutnings- och returledningar.

Illustration	Typ av kylare	V?rdet p? koefficienten "l"
	Diagonal anslutning: matning ovanifr?n, "retur" underifr?n	l = 1,0
	Anslutning p? ena sidan: matning uppifr?n, "retur" underifr?n	l = 1,03
	Tv?v?gsanslutning: b?de matning och retur fr?n botten	l = 1,13
	Diagonal anslutning: matning underifr?n, "retur" ovanifr?n	l = 1,25
	Anslutning p? ena sidan: matning underifr?n, "retur" ovanifr?n	l = 1,28
	Env?gsanslutning, b?de matning och retur underifr?n	l = 1,28

• « m "- korrigeringsfaktor f?r funktionerna p? installationsplatsen f?r v?rmeradiatorer

Och slutligen, den sista koefficienten, som ocks? ?r f?rknippad med funktionerna f?r att ansluta v?rmeradiatorer. Det ?r f?rmodligen klart att om batteriet installeras ?ppet, inte hindras av n?got fr?n ovan och framifr?n, s? kommer det att ge maximal v?rme?verf?ring. En s?dan installation ?r dock l?ngt ifr?n alltid m?jlig - oftare d?ljs radiatorer delvis av f?nsterbr?dor. Andra alternativ ?r ocks? m?jliga. Dessutom g?mmer vissa ?gare dem helt eller delvis, som f?rs?ker passa in v?rmef?rem?len i den skapade interi?rensemblen. dekorativa sk?rmar- detta p?verkar ocks? v?rmeeffekten avsev?rt.

Om det finns vissa "korgar" om hur och var radiatorerna kommer att monteras, kan detta ocks? beaktas vid ber?kningar genom att ange en speciell koefficient "m":

Illustration	Funktioner f?r att installera radiatorer	V?rdet p? koefficienten "m"
	Radiatorn ?r placerad p? v?ggen ?ppet eller ?r inte t?ckt uppifr?n av en f?nsterbr?da	m = 0,9
	Radiatorn t?cks uppifr?n av en f?nsterbr?da eller en hylla	m = 1,0
	Radiatorn blockeras uppifr?n av en utskjutande v?ggnisch	m = 1,07
	Radiatorn ?r t?ckt ovanifr?n med en f?nsterbr?da (nisch) och framifr?n - med en dekorativ sk?rm	m = 1,12
	Radiatorn ?r helt innesluten i ett dekorativt h?lje	m = 1,2

S? det finns klarhet med ber?kningsformeln. S?kert kommer n?gra av l?sarna omedelbart att ta upp huvudet - de s?ger, det ?r f?r komplicerat och kr?ngligt. Men om fr?gan behandlas systematiskt, p? ett ordnat s?tt, ?r det inga som helst sv?righeter.

Varje bra hus?gare m?ste ha en detaljerad grafisk plan ?ver sina "?godelar" med anbringade m?tt, och vanligtvis orienterade mot kardinalpunkterna. Klimategenskaper region ?r l?tt att definiera. Det ?terst?r bara att g? igenom alla rum med ett m?ttband, f?r att f?rtydliga n?gra av nyanserna f?r varje rum. Funktioner av bost?der - "vertikalt grannskap" ovanifr?n och under, placeringen av entr?d?rrarna, det f?reslagna eller befintliga systemet f?r installation av v?rmeelement - ingen utom ?garna vet b?ttre.

Det rekommenderas att omedelbart arbetsblad var du ska ange all n?dv?ndig information f?r varje rum. Resultatet av ber?kningarna kommer ocks? att f?ras in i den. Tja, ber?kningarna sj?lva hj?lper till att utf?ra den inbyggda kalkylatorn, d?r alla koefficienter och f?rh?llanden som n?mns ovan redan ?r "lagda".

Om vissa data inte kunde erh?llas, kan de naturligtvis inte tas med i ber?kningen, men i det h?r fallet kommer "standard"-kalkylatorn att ber?kna resultatet, med h?nsyn till det minsta gynnsamma f?rh?llanden.

Det kan ses med ett exempel. Vi har en husplan (tagen helt godtyckligt).

Region med niv? l?gsta temperaturer inom -20 ? 25 °С. ?verv?gande vintervindar = nordostlig. Huset ?r enplans, med en isolerad vind. Isolerade golv p? marken. Den optimala diagonala anslutningen av radiatorer, som kommer att installeras under f?nsterbr?dorna, har valts.

L?t oss skapa en tabell s? h?r:

Rummet, dess yta, takh?jd. Golvisolering och "grannskap" uppifr?n och under	Antalet ytterv?ggar och deras huvudsakliga placering i f?rh?llande till kardinalpunkterna och "vindrosen". Grad av v?ggisolering	Antal, typ och storlek p? f?nster	F?rekomsten av entr?d?rrar (till gatan eller till balkongen)	Erforderlig v?rmeeffekt (inklusive 10 % reserv)
Yta 78,5 m?				10,87 kW ? 11 kW
1. Hall. 3,18 m?. Tak 2,8 m. Uppv?rmt golv p? marken. Ovan finns en isolerad vind.	En, s?der, den genomsnittliga graden av isolering. L?ssidan	Inte	Ett	0,52 kW
2. Hall. 6,2 m?. Tak 2,9 m. Isolerat golv p? mark. Ovan - isolerad vind	Inte	Inte	Inte	0,62 kW
3. K?k-matsal. 14,9 m?. Tak 2,9 m. V?lisolerat golv p? mark. Svehu - isolerad vind	Tv?. S?der, v?ster. Genomsnittlig isoleringsgrad. L?ssidan	Tv?, enkammar tv?glasf?nster, 1200 x 900 mm	Inte	2,22 kW
4. Barnrum. 18,3 m?. Tak 2,8 m. V?lisolerat golv p? mark. Ovan - isolerad vind	Tv?, nord - v?st. H?g isoleringsgrad. lovart	Tv?, dubbelglas, 1400 x 1000 mm	Inte	2,6 kW
5. Sovrum. 13,8 m?. Tak 2,8 m. V?lisolerat golv p? mark. Ovan - isolerad vind	Tv?, norr, ?st. H?g isoleringsgrad. vindsidan	Ett tv?glasf?nster, 1400 x 1000 mm	Inte	1,73 kW
6. Vardagsrum. 18,0 m?. Tak 2,8 m. V?lisolerat golv. Topp - isolerad vind	Tv?, ?st, s?der. H?g isoleringsgrad. Parallellt med vindriktningen	Fyra, dubbelglas, 1500 x 1200 mm	Inte	2,59 kW
7. Badrum kombinerat. 4,12 m?. Tak 2,8 m. V?lisolerat golv. Ovan finns en isolerad vind.	En, norr. H?g isoleringsgrad. vindsidan	Ett. tr?ram med dubbelglas. 400 x 500 mm	Inte	0,59 kW
TOTAL:

Sedan, med hj?lp av kalkylatorn nedan, g?r vi en ber?kning f?r varje rum (redan med h?nsyn till en 10% reserv). Med den rekommenderade appen tar det inte l?ng tid. Efter det ?terst?r det att summera de erh?llna v?rdena f?r varje rum - detta kommer att vara den totala effekten av v?rmesystemet som kr?vs.

Resultatet f?r varje rum, f?rresten, hj?lper dig att v?lja r?tt antal v?rmeelement - det ?terst?r bara att dividera med den specifika v?rmeeffekten f?r en sektion och avrunda upp?t.

V?rmesystemet m?ste ha en viss termisk effekt f?r att utf?ra den uppgift som tilldelats det. Ber?knad v?rmeeffekt systemet avsl?jas som ett resultat av kompileringen v?rmebalans i uppv?rmda rum vid uteluftstemperatur tn.r, kallad ber?knad lika med medeltemperatur f?r den kallaste femdagarsperioden med en s?kerhet p? 0,92 tn.5 och best?ms f?r ett specifikt byggomr?de enligt standarderna. Ber?knad v?rmeeffekt under uppv?rmningss?song den anv?nds delvis beroende p? f?r?ndringen i v?rmef?rlusten i lokalerna vid det aktuella v?rdet av uteluftstemperaturen tn och endast vid tn.r - helt.

F?r?ndringen av det aktuella v?rmebehovet f?r uppv?rmning sker under hela eldningss?songen, varf?r v?rme?verf?ringen till v?rmarna m?ste variera kraftigt. Detta kan uppn?s genom att ?ndra temperaturen och (eller) m?ngden kylv?tska som r?r sig i v?rmesystemet. Denna process kallas verksamhetsreglering.

V?rmesystemet ?r utformat f?r att skapa en temperaturmilj? i byggnadens lokaler som ?r bekv?m f?r en person eller uppfyller kraven f?r den tekniska processen.

Tilldelad m?nniskokropp v?rme m?ste ges till omgivningen p? ett s?dant s?tt och i s?dan m?ngd att en person som ?r i f?rd med att utf?ra n?gon typ av aktivitet inte upplever en k?nsla av kyla eller ?verhettning. Tillsammans med kostnaderna f?r avdunstning fr?n hudens och lungornas yta avges v?rme fr?n kroppens yta genom konvektion och str?lning. Intensiteten av v?rme?verf?ring genom konvektion best?ms huvudsakligen av temperaturen och r?rligheten hos den omgivande luften, och av str?lning (str?lning) - av temperaturen p? ytorna p? st?ngslen som vetter mot insidan av rummet.

Temperatursituationen i rummet beror p? v?rmesystemets termiska effekt, s?v?l som p? placeringen av v?rmeanordningarna, v?rme fysikaliska egenskaper externa och interna staket, intensiteten hos andra k?llor f?r v?rmetillf?rsel och f?rlust. Under den kalla ?rstiden f?rlorar rummet fr?mst v?rme genom de yttre st?ngslen och i viss m?n genom de inre staketen som skiljer detta rum fr?n intilliggande rum med l?gre lufttemperatur. Dessutom g?r v?rmen ?t att v?rma utomhusluften, som kommer in i rummet genom st?ngsell?ckor p? ett naturligt s?tt eller under driften av ventilationssystemet, samt material Fordon, produkter, kl?der som blir kalla in i rummet fr?n utsidan.

I det stadiga (station?ra) l?get ?r f?rlusterna lika med v?rmevinsterna. V?rme kommer in i rummet fr?n m?nniskor, teknisk utrustning och hush?llsutrustning, k?llor till artificiell belysning, fr?n uppv?rmda material, produkter, som ett resultat av exponering f?r byggnaden solstr?lning. P? industrilokaler kan genomf?ras tekniska processer i samband med frig?ring av v?rme (kondensering av fukt, kemiska reaktioner etc.).

Redovisning av alla listade komponenter av f?rluster och v?rmevinster ?r n?dv?ndigt n?r man minskar v?rmebalansen i byggnadens lokaler och best?mmer underskottet eller ?verskottet av v?rme. N?rvaron av ett v?rmeunderskott dQ indikerar behovet av en anordning i v?rmerummet. ?verskottsv?rme tillgodog?rs vanligtvis av ventilationssystemet. F?r att best?mma v?rmesystemets ber?knade v?rmeeffekt ?r Qfrom balansen mellan v?rmef?rbrukningen f?r designf?rh?llandena f?r den kalla perioden p? ?ret i formen

Qot \u003d dQ \u003d Qlimit + Qi (vent) ± Qt (livsl?ngd) (4.2.1)
d?r Qlimit - v?rmef?rlust genom externa kapslingar; Qi(vent) - v?rmef?rbrukning f?r uppv?rmning av utomhusluften som kommer in i rummet; Qt(livsl?ngd) - tekniska eller inhemska utsl?pp eller v?rmef?rbrukning.

Metoder f?r att ber?kna de individuella komponenterna i v?rmebalansen som ing?r i formeln (4.2.1) normaliseras av SNiP.

Huvudsakliga v?rmef?rluster genom rummets st?ngsel Qlimit best?ms beroende p? dess yta, st?ngslets minskade motst?nd mot v?rme?verf?ring och den ber?knade temperaturskillnaden mellan rummet och utanf?r staketet.

Arean av individuella staket, vid ber?kning av v?rmef?rluster genom dem, m?ste ber?knas i enlighet med vissa m?tregler.

Det minskade v?rme?verf?ringsmotst?ndet hos staketet eller dess ?msesidiga - v?rme?verf?ringskoefficienten - tas enligt v?rmeteknisk ber?kning i enlighet med kraven i SNiP eller (till exempel f?r f?nster, d?rrar) enligt tillverkarens data.

Rummets designtemperatur st?lls vanligtvis in lika med designlufttemperaturen i rums-tv:n, tagen beroende p? rummets syfte enligt SNiP, motsvarande syftet med den uppv?rmda byggnaden.

Med den ber?knade temperaturen utanf?r kapslingen avses temperaturen p? uteluften tn.r eller lufttemperaturen i ett kallare rum vid ber?kning av v?rmef?rluster genom de interna kapslingarna.

De huvudsakliga v?rmef?rlusterna genom st?ngslen visar sig ofta vara mindre ?n deras faktiska v?rden, eftersom detta inte tar h?nsyn till p?verkan av n?gra ytterligare faktorer p? v?rme?verf?ringsprocessen (luftfiltrering genom st?ngslen, effekterna av solexponering och str?lning). av st?ngslets yta mot himlen, en eventuell f?r?ndring av lufttemperaturen inne i rummet l?ngs med h?jden, intr?ngning av utomhusluft genom ?ppningar etc.). Definition av relaterad ytterligare v?rmef?rlust SNiP ?r ocks? standardiserat i form av till?gg till de huvudsakliga v?rmef?rlusterna.

V?rmef?rbrukningen f?r uppv?rmning av kall luft Qi (ventil) som kommer in i byggnaders lokaler som ett resultat av infiltration genom en rad v?ggar, f?nster, lyktor, d?rrar, portar kan vara 30 ... 40 % eller mer av de huvudsakliga v?rmef?rlusterna. M?ngden utomhusluft beror p? byggnadens design och planeringsl?sning, vindriktning och hastighet, temperatur p? ute- och inneluften, t?thet hos strukturer, l?ngd och typ av verandor av ?ppnings?ppningar. Metoden f?r att ber?kna v?rdet p? Qi (vent), ocks? normaliserad av SNiP, reduceras f?rst och fr?mst till ber?kningen av den totala fl?deshastigheten f?r infiltrerande luft genom individuella omslutande strukturer i rummet, vilket beror p? typen och naturen av l?ckor i externa st?ngsel, som best?mmer v?rdena f?r deras motst?nd mot luftintr?ngning. Deras faktiska v?rden accepteras i enlighet med SNiP eller enligt tillverkaren av st?ngslets design.

Ut?ver de v?rmef?rluster som diskuterats ovan i offentliga och administrativa byggnader vintertid, n?r v?rmesystemet ?r i drift, ?r b?de v?rmevinster och extra v?rmekostnader Qt m?jliga. Denna komponent i v?rmebalansen tas vanligtvis med i ber?kningen vid design av ventilations- och luftkonditioneringssystem. Om s?dana system inte finns i rummet, b?r dessa ytterligare k?llor beaktas vid best?mning av v?rmesystemets designkapacitet. Vid design av ett v?rmesystem f?r ett bostadshus i enlighet med SNiP, redovisning av ytterligare (inhemsk) v?rmetillf?rsel i rum och k?k normaliseras med ett v?rde p? minst Qlife = 10 W per 1 m 2 av l?genhetsytan, vilket ?r dras av fr?n dessa lokalers ber?knade v?rmef?rluster.

I den slutliga best?mningen av den ber?knade v?rmeeffekten f?r v?rmesystemet i enlighet med SNiP, beaktas ocks? ett antal faktorer relaterade till den termiska effektiviteten som anv?nds i systemet v?rmeapparater. Indikatorn som utv?rderar denna egenskap ?r apparatens v?rmeeffekt, som visar f?rh?llandet mellan m?ngden v?rme som faktiskt f?rbrukas av enheten f?r att skapa de givna villkoren f?r termisk komfort i rummet och den ber?knade v?rmef?rlusten i rummet. Enligt SNiP b?r den totala m?ngden ytterligare v?rmef?rlust inte ?verstiga 7% av v?rmesystemets ber?knade v?rmeeffekt.

F?r termoteknisk bed?mning av rymdplanering och konstruktiva l?sningar, s?v?l som f?r en ungef?rlig ber?kning av v?rmef?rlusten i en byggnad, anv?nder de indikatorn - specifika termiska egenskaper hos byggnaden q, W / (m 3 · °C), vilket, med k?nda v?rmef?rluster i byggnaden, ?r lika med

q = Qsp / (V(tv - tn.r)), (4.2.2)
d?r Qzd - ber?knad v?rmef?rlust av alla rum i byggnaden, W; V - volymen av den uppv?rmda byggnaden enligt den externa m?tningen, m 3; (tv - tn.r) - ber?knad temperaturskillnad f?r byggnadens huvudsakliga (mest representativa) lokaler, °C.

q-v?rdet best?mmer den genomsnittliga v?rmef?rlusten p? 1 m 3 i en byggnad, relaterad till en temperaturskillnad p? 1°C. Det ?r bekv?mt att anv?nda det f?r termisk teknisk bed?mning av m?jliga design- och planeringsl?sningar f?r byggnaden. V?rdet p? q anges vanligtvis i listan ?ver huvudegenskaperna f?r sitt uppv?rmningsprojekt.

Ibland anv?nds v?rdet p? den specifika termiska egenskapen f?r en ungef?rlig ber?kning av en byggnads v?rmef?rlust. Det b?r dock noteras att anv?ndningen av q-v?rdet f?r att best?mma den ber?knade v?rmebelastningen leder till betydande fel i ber?kningen. Detta f?rklaras av det faktum att v?rdena f?r den specifika termiska egenskapen som anges i referenslitteraturen endast tar h?nsyn till byggnadens huvudsakliga v?rmef?rluster, medan v?rmebelastningen har en mer komplex struktur, som beskrivs ovan.

Ber?kningen av v?rmebelastningar p? v?rmesystem enligt aggregerade indikatorer anv?nds endast f?r ungef?rliga ber?kningar och vid best?mning av v?rmebehovet i ett distrikt, en stad, det vill s?ga vid projektering av fj?rrv?rme.

Orsaken till att ledaren v?rms upp ligger i det faktum att energin hos elektronerna som r?r sig i den (med andra ord str?menergin) omvandlas till en varm energityp, eller Q, n?r partiklarna kolliderar med jonerna av ett molekyl?rt element i f?ljd, s? bildas begreppet "termisk kraft".

Str?mmens arbete m?ts med hj?lp av det internationella systemet med enheter SI, applicering av joule (J) p? det, definierat som "watt" (W). Avviker fr?n systemet i praktiken kan de ocks? anv?nda enheter utanf?r systemet som m?ter str?mmens arbete. Bland dem ?r watt-timmar (W x h), kilowatt-timmar (f?rkortat kW x h). Till exempel, 1 W x h anger det aktuella arbetet med kraftt?thet 1 watt och en tidsl?ngd p? en timme.

Om elektroner r?r sig l?ngs en fast metallledare, i detta fall hela nyttigt arbete genererad str?m f?rdelas till uppv?rmning metallstruktur, och, baserat p? best?mmelserna i lagen om energibevarande, kan detta beskrivas med formeln Q=A=IUt=I 2 Rt=(U 2 /R)*t. S?dana f?rh?llanden uttrycker korrekt den v?lk?nda Joule-Lenz-lagen. Historiskt sett best?mdes det f?rst empiriskt av vetenskapsmannen D. Joule i mitten av 1800-talet, och samtidigt, oberoende av honom, av en annan vetenskapsman - E. Lenz. Praktisk anv?ndning termisk kraft hittades i teknisk design fr?n uppfinningen 1873 av den ryske ingenj?ren A. Ladygin av en vanlig gl?dlampa.

Str?mmens termiska kraft anv?nds i ett antal elektriska apparater och industriella installationer, n?mligen i elektriska spisar av termisk uppv?rmningstyp, elektrisk svetsning och lagerutrustning, som ?r mycket vanliga. Vitvaror p? den elektriska v?rmeeffekten - pannor, l?dkolvar, vattenkokare, strykj?rn.

Den termiska effekten finner sig ?ven inom livsmedelsindustrin. Med en h?g andel anv?ndning anv?nds m?jligheten till elektrokontaktuppv?rmning, vilket garanterar termisk effekt. Det orsakas av det faktum att str?mmen och dess termiska kraft, som p?verkar livsmedelsprodukten, som har en viss grad av motst?nd, orsakar enhetlig uppv?rmning i den. Du kan ge ett exempel p? hur korv tillverkas: genom en speciell dispenser hackat k?tt g?r in i metallformar, vars v?ggar samtidigt tj?nar som elektroder. H?r s?kerst?lls en konstant enhetlig uppv?rmning ?ver hela produktens yta och volym, den inst?llda temperaturen bibeh?lls och det optimala biologiska v?rdet bibeh?lls. livsmedelsprodukt, tillsammans med dessa faktorer, varaktigheten tekniska verk och energif?rbrukningen h?lls till ett minimum.

Specifik termisk str?m(o), med andra ord - vad som frig?rs i en volymenhet under en viss tidsenhet, ber?knas enligt f?ljande. En element?r cylindrisk volym av en ledare (dV), med ett tv?rsnitt av ledaren dS, l?ngd dl, parallell och resistans ?r ekvationerna R=p(dl/dS), dV=dSdl.

Enligt definitionerna av Joule-Lenz-lagen, f?r den tilldelade tiden (dt) i volymen som tas av oss, en v?rmeniv? lika med dQ=I 2 Rdt=p(dl/dS)(jdS) 2 dt=pj 2 dVdt kommer att sl?ppas. I det h?r fallet, o=(dQ)/(dVdt)=pj 2 och genom att till?mpa h?r Ohms lag f?r att fastst?lla str?mt?theten j=gE och f?rh?llandet p=1/g, f?r vi omedelbart uttrycket o=jE= gE 2 Det ?r i differentialformen ger begreppet Joule-Lenz lagen.

V?rmeekvationen.

V?rmeledningsf?rm?ga uppst?r n?r det finns en temperaturskillnad som orsakas av vissa yttre orsaker. Samtidigt, p? olika platser av ?mnet, har molekylerna olika genomsnittliga kinetiska energier f?r termisk r?relse. Kaotisk termisk r?relse av molekyler leder till riktad transport inre energi fr?n varmare delar av kroppen till kallare delar.

V?rmeekvationen. L?t oss ?verv?ga ett endimensionellt fall. T = T(x). I detta fall utf?rs energi?verf?ringen endast l?ngs en axel ОХ och beskrivs av Fourierlagen:

var - densitet v?rmefl?de,

M?ngden v?rme som ?verf?rs under tiden dt genom omr?det bel?get vinkelr?tt mot riktningen f?r intern energi?verf?ring; - koefficient f?r v?rmeledningsf?rm?ga. Tecknet (-) i formel (1) indikerar att energi?verf?ringen sker i riktning mot sjunkande temperatur.

V?rmef?rlusteffekt av en enskiktsstruktur.

T?nk p? beroendet av v?rmef?rluster i byggnader p? typen av material

la och dess tjocklek.

Vi kommer att ber?kna v?rmef?rluster f?r olika material med hj?lp av formeln:

,

P ?r effekten av v?rmef?rluster, W;

V?rmeledningsf?rm?ga fast kropp(v?ggar), W/(m K);

Tjockleken p? v?ggen eller v?rmeledande kropp, m;

S ?r den yta genom vilken v?rme?verf?ring sker, m2;

Temperaturskillnad mellan tv? medier, °С.

Inledande data:

Tabell 1. - V?rmeledningsf?rm?ga av byggmaterial l, W / (m K).

N?r man ?verv?ger v?rt problem kommer tjockleken p? en enskiktsstruktur inte att f?r?ndras. V?rmeledningsf?rm?gan hos materialet som det ?r tillverkat av kommer att f?r?ndras. Med detta i ?tanke ber?knar vi v?rmef?rlusten, det vill s?ga v?rmeenergi l?mnar byggnaden planl?st.

Tegel:

Glas:

Betong:

Kvartsglas:

Marmor:

Tr?:

Glasull:

Frigolit:

Baserat p? dessa ber?kningar v?ljer vi i varje fall ?nskat material, med h?nsyn till kraven p? ekonomi, styrka, h?llbarhet. De tv? sista materialen anv?nds som huvudelement i prefabricerade ramkonstruktioner baserade p? plywood och isolering.

Gr?nsf?rh?llanden.

Differentialekvationen f?r v?rmeledning ?r en matematisk modell av en hel klass av v?rmeledningsfenomen och s?ger i sig ingenting om utvecklingen av v?rme?verf?ringsprocessen i kroppen under ?verv?gande. N?r vi integrerar en differentialekvation i partiella derivator f?r vi en o?ndlig m?ngd olika l?sningar. F?r att fr?n denna upps?ttning f? en speciell l?sning som motsvarar ett visst specifikt problem, ?r det n?dv?ndigt att ha ytterligare data som inte ing?r i den ursprungliga differentialekvationen f?r v?rmeledning. Dessa ytterligare villkor, som tillsammans med differentialekvationen (eller dess l?sning) unikt best?mmer det specifika problemet med v?rmeledning, ?r temperaturf?rdelningen inuti kroppen (initial eller tillf?lliga f?rh?llanden), kroppens geometriska form och lagen om interaktion mellan milj?n och kroppens yta (gr?nsf?rh?llanden).

F?r en viss kropp geometrisk form med vissa (k?nda) fysikaliska egenskaper kallas upps?ttningen av gr?ns- och initialvillkor gr?nsvillkor. S?, det initiala villkoret ?r det tidsm?ssiga gr?nsvillkoret, och gr?nsvillkoren ?r det rumsliga gr?nsvillkoret. Differentialekvationen f?r v?rmeledning, tillsammans med randvillkoren, utg?r gr?nsv?rdesproblemet f?r v?rmeekvationen (eller kort sagt v?rmeproblemet).

Det initiala tillst?ndet best?ms genom att s?tta temperaturf?rdelningslagen inuti kroppen vid det inledande ?gonblicket, dvs.

T (x, y, z, 0) = f (x, y, z),

d?r f (x, y, z) ?r en k?nd funktion.

I m?nga uppgifter ta j?mn f?rdelning temperatur vid det f?rsta ?gonblicket; sedan

T (x, y, z, 0) = To = konst.

Gr?nsvillkoret kan anges p? olika s?tt.

1. Gr?nsvillkoret f?r det f?rsta slaget best?r i att specificera temperaturf?rdelningen ?ver kroppens yta n?r som helst,

T s (t) = f(t),

var T s (t) ?r temperaturen p? kroppsytan.

Isotermiskt gr?nsvillkor representerar specialfall f?rh?llanden av 1:a slaget. Med en isotermisk gr?ns tas temperaturen p? kroppsytan konstant T s = const, som till exempel n?r ytan tv?ttas intensivt av en v?tska med en viss temperatur.

2. Gr?nsvillkoret f?r det andra slaget best?r i att st?lla in v?rmefl?dest?theten f?r varje punkt p? kroppsytan som en funktion av tiden, det ?r

q s (t) = f(t).

Villkoret f?r det andra slaget anger v?rdet p? v?rmefl?det vid gr?nsen, det vill s?ga temperaturkurvan kan ha vilken ordinata som helst, men gradienten m?ste anges. Det enklaste fallet av ett gr?nsvillkor av det andra slaget best?r i konstantheten av v?rmefl?dest?theten:

q s (t) = q c= konst.

adiabatisk gr?ns representerar ett specialfall av tillst?ndet av det andra slaget. Under adiabatiskt tillst?nd ?r v?rmefl?det genom gr?nserna noll. Om kroppens v?rmev?xling med omgivningen ?r obetydlig i j?mf?relse med v?rmefl?dena inuti kroppen, kan kroppens yta anses vara praktiskt taget ogenomtr?nglig f?r v?rme. Uppenbarligen, n?r som helst p? den adiabatiska gr?nsen s det specifika v?rmefl?det och gradienten proportionell mot det l?ngs normalen till ytan ?r lika med noll.

3. Vanligtvis k?nnetecknar det tredje slagets gr?nsvillkor lagen om konvektiv v?rme?verf?ring mellan kroppsytan och omgivningen vid ett konstant v?rmefl?de (station?rt temperaturf?lt). I det h?r fallet, m?ngden v?rme som ?verf?rs per tidsenhet per ytenhet av kroppsytan in milj? med temperatur T s h?ller p? att kylas (T s> T s), direkt proportionell mot temperaturskillnaden mellan kroppens yta och milj?n, det vill s?ga

qs = a(T s - T s), (2)

d?r a ?r proportionalitetskoefficienten, kallad v?rme?verf?ringskoefficient (wm/m 2 grader).

V?rme?verf?ringskoefficienten ?r numeriskt lika med m?ngden v?rme som avges (eller tas emot) av en enhetsyta av en kropp per tidsenhet vid en temperaturskillnad mellan ytan och omgivningen p? 1°.

Relation (2) kan erh?llas fr?n Fourierv?rmelagen, f?rutsatt att n?r en gas eller v?tska str?mmar runt en kropps yta sker v?rme?verf?ring fr?n gasen till kroppen n?ra dess yta enligt Fourierlagen:

qs=-lg (?Tg/?n) s 1n\u003d l g (T s -T c) 1n/? =a (T s -T c) 1n,

d?r lg ?r gasens v?rmeledningsf?rm?ga, ? ?r den villkorade tjockleken p? gr?nsskiktet, a = lg /?.

D?rf?r v?rmefl?desvektorn q s ?r riktad l?ngs det normala P till en isoterm yta ?r dess skal?ra v?rde q s .

Den villkorade tjockleken p? gr?nsskiktet ? beror p? gasens (eller v?tskans) hastighet och dess fysikaliska egenskaper. D?rf?r beror v?rme?verf?ringskoefficienten p? gasens r?relsehastighet, dess temperatur och f?r?ndringar l?ngs kroppens yta i r?relseriktningen. Som en approximation kan v?rme?verf?ringskoefficienten anses konstant, oberoende av temperatur, och densamma f?r hela kroppens yta.

Gr?nsf?rh?llanden av det tredje slaget kan ocks? anv?ndas n?r man ?verv?ger uppv?rmning eller kylning av kroppar genom str?lning . Enligt Stefan-Boltzmann lagen ?r str?lningsv?rmefl?det mellan tv? ytor

qs (t) = s*,

d?r s* ?r den reducerade emissiviteten, T a- absolut temperatur ytan p? den v?rmemottagande kroppen.

Proportionalitetskoefficienten s* beror p? kroppsytans tillst?nd. F?r en helt svart kropp, det vill s?ga en kropp som har f?rm?gan att absorbera all str?lning som infaller p? den, s* = 5,67 10 -12 w/cm 2°C 4 . F?r gr? kroppar s* = e s , d?r e ?r emissivitetskoefficienten, varierande fr?n 0 till 1. F?r polerade metallytor ?r emissivitetskoefficienterna vid normal temperatur fr?n 0,2 till 0,4, och f?r oxiderade och grova ytor av j?rn och st?l - fr?n 0,6 till 0,95. Med en temperatur?kning ?kar ?ven koefficienterna e vid h?ga temperaturer, n?ra sm?lttemperaturen, n?r v?rden fr?n 0,9 till 0,95.

Med en liten temperaturskillnad (T p - Ta) kan f?rh?llandet ungef?rligt skrivas p? f?ljande s?tt:

q s (t) = s*( ) [ T s (t) –T a ] = a(T) [ T s (t) –T a ] (3)

d?r a (T)- koefficient f?r str?lningsv?rme?verf?ring, med samma dimension som koefficienten f?r konvektiv v?rme?verf?ring, och lika med

a (T)=s* = s* n(T)

Detta f?rh?llande ?r ett uttryck f?r Newtons lag om kylning eller uppv?rmning av en kropp, medan Ta betecknar yttemperaturen p? den kropp som tar emot v?rme. Om temperaturen T s(t) ?ndras obetydligt, d? kan koefficienten a (Т) ungef?r tas konstant.

Om den omgivande (luft) temperaturen T s och temperaturen p? den v?rmemottagande kroppen Ta ?r densamma, och str?lningsabsorptionskoefficienten f?r mediet ?r mycket liten, d? kan man i f?rh?llandet till Newtons lag, ist?llet f?r Ta, skriva T s. I detta fall kan en liten del av v?rmefl?det som kroppen avger genom konvektion s?ttas lika med a till ?T , var a till- koefficient f?r konvektiv v?rme?verf?ring.

Konvektiv v?rme?verf?ringskoefficient a till beror p?:

1) p? formen och dimensionerna p? ytan som avger v?rme (kula, cylinder, platta) och p? dess position i rymden (vertikal, horisontell, lutande);

2) p? de fysikaliska egenskaperna hos den v?rmeavgivande ytan;

3) p? milj?ns egenskaper (dess densitet, v?rmeledningsf?rm?ga
och viskositet, som i sin tur beror p? temperatur), samt

4) fr?n temperaturskillnad T s - T s.

I detta fall i f?rh?llande

qs =a [T s (t) - T s], (4)

koefficient a kommer att vara den totala v?rme?verf?ringskoefficienten:

a = a till + a(Т) (5)

I det f?ljande kommer den icke-station?ra v?rme?verf?ringen av en kropp, vars mekanism beskrivs av relation (5), att kallas v?rme?verf?ring enligt Newtons lag.

Enligt lagen om energibevarande ?r m?ngden v?rme q s (t) som avges av kroppens yta lika med m?ngden v?rme som tillf?rs fr?n insidan till kroppens yta per tidsenhet per enhet yta omr?de genom v?rmeledning, det vill s?ga

q s (t) = a [Т s (t) - T s(t)] = -l(?T/?n) s , (6)

d?r, f?r generellheten av problemformuleringen, temperaturen T s anses vara en variabel och v?rme?verf?ringskoefficienten a (T) ungef?r tagen konstant [a (T)= a = const].

Vanligtvis skrivs gr?nsvillkoret s? h?r:

l(?T/?n) s + a [Т s (t) - T s(t)] = 0. (7)

Fr?n det tredje slagets gr?nsvillkor kan man som specialfall f? gr?nsvillkoret f?r det f?rsta slaget. Om f?rh?llandet a /l tenderar till o?ndligt [v?rme?verf?ringskoefficienten ?r stor (a->?) eller v?rmeledningsf?rm?gan ?r liten (l-> 0)], d?

T s (t) - T s(t) = lim = 0, varav T s (t) = T s(t),

a / l ->?

dvs yttemperaturen p? den v?rmeavgivande kroppen ?r lika med omgivningstemperaturen.

P? liknande s?tt, n?r a->0, fr?n (6) f?r vi ett specialfall av gr?nsvillkoret av det andra slaget - det adiabatiska tillst?ndet (likhet till noll av v?rmefl?det genom kroppens yta). Det adiabatiska tillst?ndet representerar ett annat begr?nsningsfall av v?rme?verf?ringstillst?ndet vid gr?nsen, n?r, vid en mycket liten v?rme?verf?ringskoefficient och en signifikant v?rmeledningskoefficient, v?rmefl?det genom gr?nsytan n?rmar sig noll. Yta metallprodukt, som ?r i kontakt med stillast?ende luft, kan tas som adiabatisk f?r en kort process, eftersom det faktiska v?rme?verf?ringsfl?det genom ytan ?r f?rsumbart. Med en l?ng process lyckas ytv?rme?verf?ring ta bort en betydande m?ngd v?rme fr?n metallen, och den kan inte l?ngre f?rsummas.

4. Det fj?rde slagets gr?nsvillkor motsvarar v?rmev?xlingen av en kropps yta med omgivningen [konvektiv v?rmev?xling av en kropp med en v?tska] eller v?rmev?xling av kontaktande fasta ?mnen n?r temperaturen p? kontaktytorna ?r densamma. N?r en v?tska (eller gas) str?mmar runt en fast kropp sker v?rme?verf?ringen fr?n v?tskan (gasen) till kroppsytan i omedelbar n?rhet av kroppsytan (lamin?rt gr?nsskikt eller lamin?rt underskikt) enligt lagen om v?rmeledning ( molekyl?r v?rme?verf?ring), dvs. sker v?rme?verf?ring motsvarande det fj?rde slagets randvillkor

T s(t) = [ T s(t)] s . (?tta)

F?rutom likheten mellan temperaturer finns det ocks? en likhet mellan v?rmefl?den:

-lc (?Tc/?n) s = -l(?T/?n) s . (9)

L?t oss ge en grafisk tolkning av fyra typer av randvillkor (Figur 1).

V?rmefl?desvektorns skal?ra v?rde ?r proportionellt mot det absoluta v?rdet av temperaturgradienten, vilket ?r numeriskt lika med tangenten f?r lutningen av tangenten till temperaturf?rdelningskurvan l?ngs normalen till den isotermiska ytan, dvs.

(?T/?n) s = tg f s

Figur 1 visar fyra ytelement p? kroppens yta ?S med normalen till det n (normalen anses vara positiv om den ?r riktad ut?t). Temperaturen plottas l?ngs y-axeln.

Bild 1. - Olika s?tt inst?llningsf?rh?llanden p? ytan.

Det f?rsta slagets gr?nsvillkor ?r det T s(t); i det enklaste fallet T s(t) = konst. Lutningen f?r tangenten till temperaturkurvan vid kroppens yta hittas, och d?rmed m?ngden v?rme som ytan avger (se figur 1, a).

Problem med randvillkor av det andra slaget ?r omv?nda; tangenten f?r tangentens lutning till temperaturkurvan n?ra kroppsytan ?r inst?lld (se figur 1, b);?r kroppens yttemperatur.

I problem med randvillkor av det tredje slaget ?r temperaturen p? kroppsytan och tangenten f?r lutningen av tangenten till temperaturkurvan variabler, men punkten ?r inst?lld p? den yttre normalen FR?N, genom vilken alla tangenter till temperaturkurvan m?ste passera (se figur 1, i). Av gr?nsvillkoret (6) f?ljer

tg f s = (?T/?n) s = (T s (t) - T s)/(l/a). (tio)

Tangensen f?r tangentens lutning till temperaturkurvan vid kroppens yta ?r lika med f?rh?llandet mellan det motsatta benet [T s (t)-T c]

till det intilliggande benet l/a i motsvarande r?ta triangel. Det intilliggande benet l/a ?r ett konstant v?rde, och det motsatta benet [T s (t) - T c ] ?ndras kontinuerligt i v?rme?verf?ringsprocessen i direkt proportion till tg f s . Av detta f?ljer att styrpunkten C f?rblir of?r?ndrad.

I problem med randvillkor av det fj?rde slaget specificeras f?rh?llandet mellan tangenterna f?r tangenternas lutning och temperaturkurvorna i kroppen och i mediet vid deras gr?nssnitt (se figur 1, G):

tg f s /tg f c = l c /l = konst. (elva)

Med h?nsyn till den perfekta termiska kontakten (tangenserna vid gr?nssnittet passerar genom samma punkt).

N?r man v?ljer typen av en eller annan av de enklaste gr?nsvillkoren f?r ber?kning, b?r man komma ih?g att i verkligheten byter ytan av en fast kropp alltid v?rme med ett flytande eller gasformigt medium. Det ?r m?jligt att ungef?r betrakta kroppens gr?ns som isotermisk i de fall d?r intensiteten av ytv?rme?verf?ring uppenbarligen ?r stor, och adiabatisk - om denna intensitet ?r uppenbart liten.

Liknande information.

F?r att skapa komfort i bost?der och industrilokaler sammanst?lls v?rmebalansen och koefficienten best?ms anv?ndbar ?tg?rd(verkningsgrad) av v?rmare. I alla ber?kningar anv?nds en energikarakt?ristik, som g?r det m?jligt att ansluta v?rmek?llornas belastningar med konsumenternas f?rbrukningsindikatorer - termisk kraft. ber?kning fysisk kvantitet framst?lld av formler.

F?r att ber?kna den termiska effekten anv?nds speciella formler

V?rmarens effektivitet

Effekt ?r den fysiska definitionen av ?verf?ringshastigheten eller str?mf?rbrukningen. Det ?r lika med f?rh?llandet mellan m?ngden arbete under en viss tidsperiod och denna period. Uppv?rmningsanordningar k?nnetecknas av f?rbrukningen av el i kilowatt.

Att j?mf?ra energier olika sorter v?rmekraftformel inf?rdes: N = Q / Dt, d?r:

1. Q ?r m?ngden v?rme i joule;
2. Dt ?r tidsintervallet f?r energifris?ttning i sekunder;
3. dimensionen f?r det erh?llna v?rdet ?r J / s \u003d W.

F?r att bed?ma v?rmarnas effektivitet anv?nds en koefficient som anger m?ngden v?rme som anv?nds f?r dess avsedda ?ndam?l - effektivitet. Indikatorn best?ms genom att dividera den anv?ndbara energin med den f?rbrukade energin, det ?r en dimensionsl?s enhet och uttrycks i procent. Mot olika delar utg?r milj?n, v?rmarens effektivitet har olika v?rden. Om vi utv?rderar vattenkokaren som en varmvattenberedare blir dess effektivitet 90%, och n?r den anv?nds som rumsv?rmare stiger koefficienten till 99%.

F?rklaringen till detta ?r enkel.: p? grund av v?rmev?xling med omgivningen f?rsvinner en del av temperaturen och g?r f?rlorad. M?ngden energi som g?r f?rlorad beror p? materialens konduktivitet och andra faktorer. Det ?r m?jligt att teoretiskt ber?kna v?rmef?rlusteffekten med formeln P = l x S D T / h. H?r ?r l den termiska konduktivitetskoefficienten, W/(m x K); S - v?rmev?xlingsarea, m?; D T - temperaturskillnad p? den kontrollerade ytan, deg. FR?N; h ?r tjockleken p? det isolerande lagret, m.

Det ?r tydligt fr?n formeln att f?r att ?ka effekten ?r det n?dv?ndigt att ?ka antalet v?rmeradiatorer och v?rme?verf?ringsomr?det. Genom att minska kontaktytan med yttre milj?n minimera rumstemperaturf?rluster. Ju mer massiv v?ggen i byggnaden ?r, desto mindre v?rmel?ckage blir det.

Balans f?r rumsuppv?rmning

F?rberedelsen av ett projekt f?r vilket objekt som helst b?rjar med en v?rmeteknisk ber?kning utformad f?r att l?sa problemet med att f?rse byggnaden med uppv?rmning, med h?nsyn till f?rluster fr?n varje rum. Balansering hj?lper till att ta reda p? vilken del av v?rmen som lagras i byggnadens v?ggar, hur mycket som g?r utanf?r, hur mycket energi som kr?vs f?r att ge ett behagligt klimat i rummen.

Best?mning av termisk effekt ?r n?dv?ndig f?r att l?sa f?ljande problem:

1. ber?kna belastningen p? v?rmepannan, som kommer att ge uppv?rmning, varmvattenf?rs?rjning, luftkonditionering och ventilationssystemets funktion;
2. samordna f?rgasning av byggnaden och f? tekniska f?ruts?ttningar f?r anslutning till distributionsn?tet. Detta kommer att kr?va volymen ?rlig utgift br?nsle och behovet av energi (Gcal / h) av v?rmek?llor;
3. v?lj den utrustning som beh?vs f?r uppv?rmning av rum.

Gl?m inte motsvarande formel

Det f?ljer av lagen om energibevarande att tr?nga utrymmen med konstant temperaturregim v?rmebalansen m?ste observeras: Q-infl?den - Q-f?rluster = 0 eller Q-?verskott = 0, eller S Q = 0. Ett konstant mikroklimat h?lls p? samma niv? under uppv?rmningsperioden i byggnader av socialt betydelsefulla objekt: bost?der, barn- och medicinska institutioner, s?v?l som i produktion med ett kontinuerligt drifts?tt. Om v?rmef?rlusten ?verstiger den inkommande kr?vs det att lokalen v?rms upp.

Teknisk ber?kning hj?lper till att optimera f?rbrukningen av material under konstruktionen, minska kostnaderna f?r byggnadskonstruktion. Pannans totala termiska effekt best?ms genom att l?gga ihop energin f?r uppv?rmning av l?genheter, uppv?rmning av varmvatten, kompensation f?r ventilations- och luftkonditioneringsf?rluster samt en reserv f?r toppkyla.

Termisk effektber?kning

Det ?r sv?rt f?r en icke-specialist att utf?ra exakta ber?kningar p? ett v?rmesystem, men f?renklade metoder till?ter en of?rberedd person att ber?kna indikatorer. Om du g?r ber?kningar "med ?gat" kan det visa sig att kraften i pannan eller v?rmaren inte r?cker. Eller tv?rtom, p? grund av ?verskottet av genererad energi, m?ste du l?ta v?rmen "medvind".

Metoder f?r sj?lvutv?rdering av v?rmeegenskaper:

1. Anv?nder standarden fr?n projektdokumentationen. F?r Moskva-regionen till?mpas ett v?rde p? 100-150 watt per 1 m?. Omr?det som ska v?rmas multipliceras med hastigheten - detta kommer att vara den ?nskade parametern.
2. Till?mpning av formeln f?r ber?kning av termisk effekt: N = V x D T x K, kcal / timme. Symbolbeteckningar: V - rumsvolym, D T - temperaturskillnad i och utanf?r rummet, K - v?rme?verf?ring eller avledningskoefficient.
3. Beroende p? aggregerade indikatorer. Metoden liknar den tidigare metoden, men anv?nds f?r att best?mma v?rmebelastningen f?r flerbostadshus.

V?rdena f?r spridningskoefficienten ?r h?mtade fr?n tabellerna, gr?nserna f?r f?r?ndringen i egenskapen ?r fr?n 0,6 till 4. Ungef?rliga v?rden f?r en f?renklad ber?kning:

Ett exempel p? ber?kning av v?rmeeffekten fr?n en panna f?r ett rum p? 80 m? med ett tak p? 2,5 m. Volym 80 x 2,5 = 200 m?. Spridningskoefficienten f?r ett typiskt hus ?r 1,5. Skillnaden mellan rumstemperatur (22°C) och utomhustemperatur (minus 40°C) ?r 62°C. Vi till?mpar formeln: N \u003d 200 x 62 x 1,5 \u003d 18600 kcal / timme. Omvandlingen till kilowatt g?rs genom att dividera med 860. Resultat = 21,6 kW.

Det resulterande effektv?rdet ?kas med 10% om det finns risk f?r frost under 40 ° C / 21,6 x 1,1 = 23,8. F?r ytterligare ber?kningar avrundas resultatet upp?t till 24 kW.