خانه / دیوار خشک/ محاسبه اتلاف حرارت از سطح آب. نحوه محاسبه تلفات حرارتی خطوط لوله

محاسبه اتلاف حرارت از سطح آب نحوه محاسبه تلفات حرارتی خطوط لوله

V.L. زویاگینتسف، مهندس ارشدسامسکی دانشگاه دولتیسومی، اوکراین

نویسنده این مقاله در هنگام پرداختن به مسائل تامین گرما، بارها و بارها با اسناد نظارتی مختلفی در این زمینه مواجه شده است، از جمله محکم ترین و حرفه ای ترین سند - KTM - 204 اوکراین 244-94 "استانداردها و دستورالعمل ها برای سهمیه بندی هزینه های سوخت و انرژی حرارتی برای گرمایش مسکونی و ساختمان های عمومیو همچنین برای نیازهای خانگی اوکراین.

نویسنده از ناقص بودن سند KTM - 204 اوکراین 244-94 در دو موضوع انتقاد کرده است، به دلیل عدم وجود مثال در استفاده از جدول 7.1، صفحات 76-105 و عدم وجود مثال واضح در مورد استفاده از بند 3.1.8. صفحه 41 برای تعیین تلفات حرارتی در شبکه های گرمایشی.

مثال‌های زیر این اسرار را آشکار می‌کنند؛ این اسرار هنگام ایجاد تعرفه‌ها مهم هستند انرژی حرارتیبرای انجام ممیزی انرژی شرکت های تامین حرارت، برای توسعه طرح های حرارتی شهرک ها، برای محاسبه سیستماتیک انرژی حرارتی و بارهای گرمایی تحقق یافته ساختمان های مسکونیدر شرایط فعلی که برخی از آپارتمان ها در ساختمان ها از گرمایش مرکزی جدا شده اند. و در نهایت، این مقاله و مثال‌ها تئوری موضوع را به تفصیل آشکار می‌کند، بنابراین خواننده می‌تواند انتظار نتایج و حقایق جالبی را داشته باشد.

مثال 1.

این روش، انرژی حرارتی تحقق یافته در شبکه گرمایش را با توجه به مقادیر جدولی برای شهر گلوخوف، منطقه سومی تعیین می کند. محاسبه مطابق با روش KTM - 204 اوکراین 244-94 (جدول 7.1) انجام می شود.

در محاسبات ارائه شده، مقدار کل مساحت گرم شده ساختمان از دو جزء تشکیل شده است:

Ftot. = Fpol. + Fcomm،

جایی که Fpol. - برآورد مساحت مفید گرم آپارتمان ها، متر مربع (نگاه کنید به گذرنامه های فنیبر ساختمان های مسکونی);

Fcomm - منطقه تخمینی گرمایش عمومی محل استفاده مشترکدر یک ساختمان مسکونی (به برگه های اطلاعات فنی برای ساختمان های مسکونی مراجعه کنید).

تعیین حجم انرژی حرارتی فروخته شده و بار حرارتی برای ساختمان های مسکونی:

Qreal. = (Fpol. + Fcomm.) x Kud.,(گکالچاس)

کود کجاست - ضریبی که بار برنامه ریزی شده خاص را به ازای هر 1 متر مربع مساحت در سال، Gcalm2 * سال در نظر می گیرد (جدول 7.1 را ببینید.)

انرژی حرارتی محقق شده برای منطقه پروژه برابر با 23656.0 Gcal/سال است گرمایش اشتراکی 6410.1 x 0.19570 = 1254.5 Gcalyear، برای گرم کردن منطقه قابل استفادهآپارتمان 23656.0 - 1254.5 = 22401.5 Gcal سال.

بار حرارتی متصل برای گرمایش ساختمان های مسکونی با موارد زیر تعیین می شود:

Qconnect = /، Gcal/hour

جایی که Qreal. - انرژی حرارتی برای فصل گرما(در سال) برای گرمایش، Gcal؛

تلویزیون. - درونی؛ داخلی دمای طراحیهوا در محوطه ساختمان +20 درجه سانتیگراد در نظر گرفته می شود (نگاه کنید به DSTU - NBV.1.1-27:2010 اقلیم شناسی ساختمان - معتبر از 01/01/2010).

tn.r. - دمای هوای طراحی خارجی، که 25- درجه سانتیگراد فرض شده است (به DSTU - NBV.1.1-27:2010 Construction climatology - معتبر از 01.01.2010 مراجعه کنید).

24 - تعداد ساعات در روز؛

روز . - تعداد روزهای فصل گرما (به DSTU - NBV.1.1-27:2010 Construction climatology مراجعه کنید. - معتبر از 01/01/2010)

تاو - میانگین دمای هوای طراحی خارجی برای فصل گرما، -1.4 درجه سانتیگراد را می پذیریم (به DSTU - NBV.1.1-27:2010 Construction climatology - معتبر از 01/01/2010 مراجعه کنید).

جدول.1 نتایج محاسبه بار حرارتی کل ساختمانهای مسکونی.

Qconnect = (23656.0 x 45)/(24 x 187 x 21.4) = 11.084 Gcal/hour

Qconnect.com = (1254.5 x 45)/(24 x 187 x 21.4) = 0.588 Gcal/h

Qs = Qconnect / F، Gcal/m2

برای فصل گرما Qs.tot. = 23656 / 120876.6 = 0.19570 Gcal/m2;

برای فصل گرما Qs.com. = 1254.5 / 114466.6 = 0.01096 Gcalm2;

برای فصل گرما Qs.pol. = 22401.5 / 114466.6 = 0.19570 Gcal/m2;

در روز Qs.day = 0.19570 / 187 = 0.001046 Gcal/m2;

در ساعت Qs.hour = 0.001046 / 24 = 0.0000436 Gcal/m2.

برای تعیین میانگین بار حرارتی استاندارد، مقادیر ناحیه گرم شده گرفته شد که در بررسی انرژی مشخص شد.

انرژی حرارتی مناطق گرم شده را که روشن باقی مانده است، درک کرد گرمایش مرکزیبرابر با 18450.6 Gcal/year، از جمله برای گرمایش عمومی 6410 x 0.19844 = 1272.0 Gcal/year، برای گرم کردن مساحت قابل استفاده آپارتمان ها 18450.6 - 1272.0 = 1717.6 Gcal/year.

Qconnect = (18450.6 x 45) / (24 x 187 x 21.4) = 8.645 Gcal / ساعت

Qconnect.com = (1272.0 x 45)/(24 x 187 x 21.4) = 0.596 Gcal/h

هنجارهای مصرف انرژی حرارتی در هر متر مربع از منطقه گرم شده برای جمعیت:

Qs = Qconnect / F، Gcal/m2

برای فصل گرما Qs.tot. = 18450.6 / 92977.0 = 0.19844 Gcal/m2;

برای فصل گرما Qs.com. = 1272.0 / 114466.6 = 0.01111 Gcalm2;

برای فصل گرما Qs.pol. = 17178.6 / 86566.9 = 0.19844 Gcal/m2;

در روز Qs.day = 0.19844 / 187 = 0.001061 Gcal/m2;

در ساعت Qs.hour = 0.001061 / 24 = 0.0000442 Gcal/m2.

جدول 2 نتایج محاسبه بار حرارتی کل ساختمانهای مسکونی بر اساس مساحت باقیمانده.

مثال 2

محاسبه تلفات حرارتی در شبکه های گرمایش طبق روش تعریف شده در بند 3.1.8 ص 41 KTM -204 اوکراین 244-94 انجام می شود.

روش در KTM -204 اوکراین 244-94 میانگین تلفات انرژی حرارتی در شبکه های گرمایش را تعیین می کند.

برای تعیین مقدار متوسط تلفات حرارتی در شبکه گرمایش، نویسنده پیشنهاد می کند که این مقدار را بر اساس میانگین مصرف کننده خط اصلی، یعنی تعیین شعاع تا تعادل بار حرارتی متوسط (Rb.s.t.n.) منبع گرما محاسبه کند. سیستم منبع (دیگ بخار، نیروگاه حرارتی) با استفاده از فرمول:

Rb.s.t.n = ∑Qconnection / 2، Gcal / ساعت،

∑ Rb.s.t.n = 11.084 / 2 = 5.542 Gcal/hour

که در آن Rb.s.t.n فاصله منبع تا مصرف کننده است که مجموع بار حرارتی متصل آخرین بار به مقدار 5.542 Gcal/h در طول خط لوله اصلی و توزیع کننده اضافه شده است.

∑Qconnect - مجموع بارهای حرارتی طراحی (واقعی) مصرف کنندگان منبع، Gcal/hour.

Rb.s.t.n. در واقع، طول شبکه اصلی گرمایش 1200 متر است.

با توجه به بند 3.1.8 p.41 KTM -204 اوکراین 244-94 و جدول 3 که توسط نویسنده تهیه شده است، نتیجه به دست آمده مربوط به تلفات حرارتی 5.4٪ است.

جدول 3. خاص و تلفات حرارتیدر شبکه های گرمایش آب

طول گرم شبکه های، Lm حرارتی، Rb.s.t.n.	صدها متر، n = L/100m
طول گرم شبکه های، Lm حرارتی، Rb.s.t.n.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
تلفات خاص، قدس.	0,7	0,64	0,63	0,60	0,58	0,57	0,55	0,53	0,52	0,48	0,47	0,45	0,43	0,42	0,40
تلفات حرارتی، qt.p.	0,7	1,3	1,9	2,4	2,9	3,4	3,9	4,2	4,7	4,8	5,2	5,4	5,6	5,9	6,0
طول گرم شبکه های، Lm حرارتی، Rb.s.t.n.	صدها متر، n = L/100m
طول گرم شبکه های، Lm حرارتی، Rb.s.t.n.	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
تلفات خاص، قدس.	0,38	0,36	0,34	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32
تلفات حرارتی، qt.p.	6,1	6,1	6,1	6,1	6,4	6,7	7,0	7,4	7,7	8,0	8,3	8,6	9,0	9,3	9,6
طول گرم شبکه های، Lm حرارتی، Rb.s.t.n.	صدها متر، n = L/100m
طول گرم شبکه های، Lm حرارتی، Rb.s.t.n.	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45
تلفات خاص، قدس.	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,32	0,31	0,30	0,29	0,29
تلفات حرارتی، qt.p.	9,9	10,2	10,6	10,9	11,2	11,5	11,8	12,2	12,5	12,8	13,0	13,0	13,0	13,0	13,0
طول گرم شبکه های، Lm حرارتی، Rb.s.t.n.	صدها متر، n = L/100m
طول گرم شبکه های، Lm حرارتی، Rb.s.t.n.	46	47	48	49	50	51	52	53	54	55	56	57	58	59	60
تلفات خاص، قدس.	0,28	0,28	0,27	0,27	0,26	0,26	0,25	0,25	0,24	0,24	0,23	0,23	0,22	0,22	0,22
تلفات حرارتی، qt.p.	13,0	13,0	13,0	13,0	13,0	13,0	13,0	13,0	13,0	13,0	13,0	13,0	13,0	13,0	13,0

جدول 3 ادامه دارد. با توجه به جدول 3 می توان نمودار تلفات ویژه و نمودار تلفات حرارتی در شبکه های گرمایش آب را ساخت.

نمودار تلفات ویژه و حرارتی در شبکه های گرمایش آب.

ویژگی های نمودار پیشنهادی تلفات حرارتی ویژه و نمودار تلفات حرارتی در شبکه های گرمایش آب:

- نمودار با ارقام KTM -204 اوکراین 244-94 در نقاط زیر منطبق است:

تا 500 متر - 2.9٪؛ تا 1000 متر - 4.8٪؛ حداکثر اتلاف حرارت - 13٪.

نمودار نه یک بلکه دو منحنی دارد: تلفات حرارتی ویژه و تلفات حرارتی برای هر 100 متر شبکه گرمایش آب.

منحنی تلفات حرارتی در حال افزایش است و دارای یک نقطه شکست در فاصله 4.1 کیلومتری است که تلفات حرارتی در شبکه گرمایش آب به 13 درصد می رسد و بیشتر از این افزایش یا کاهش نمی یابد.

منحنی نمودار تلفات حرارتی خاص با مقادیر مشخص شده در KTM -204 اوکراین 244-94 منطبق نیست، جایی که در فاصله 1000 متری تلفات حرارتی ویژه 0.48٪ است و نمی تواند به سرعت پرش انرژی کند. به 0.6٪، در واقع تلفات گرمای ویژه تا فاصله 1.9 کیلومتر تا 0.32٪ کاهش می یابد، جایی که نمودار اولین نقطه شکست را در یک منحنی نسبتا افقی دارد. نقطه عطف دیگر در نمودار در فاصله 4.1 کیلومتری رخ می دهد، جایی که تلفات گرمای ویژه دوباره شروع به کاهش می کند. نمودار تلفات حرارتی ویژه در بی نهایت از محور صفر عبور نمی کند، بنابراین نمودار تلفات حرارتی در شبکه های گرمایش آب بیشتر افزایش نمی یابد و طبق فرمول qt.p به 13 درصد می رسد. = n x qsp.، ارائه شده است

n = شبکه Lheat / 100 متر.

نتیجه گیری:

1. امروزه توصیه می شود تلفات حرارتی در شبکه های گرمایش آب را بر اساس "دستورالعمل های روش شناختی تعیین تلفات حرارتی در شبکه های گرمایش آب" - RD 34.09.25 مورخ 1998/01/01 محاسبه شود.

از دیدگاه نویسنده، هر دو محاسبه تلفات حرارتی در شبکه های گرمایش آب هنوز هم حق حیات دارند، اما روش محاسبه پیشنهادی بر اساس KTM -204 اوکراین 244-94 و محاسبه بر اساس RD واضح و مختصر است. 34.09.25 1998/01/01 بسیار دست و پا گیر است، بنابراین منجر به ارزیابی بی طرفانه با ضریب دو یا بیشتر می شود.

مفاد RD 34.09.25 از 01.01.1998 قبلاً شناخته شده بود (به عنوان مثال، V.I. Manyuk و دیگران، "راهنمای راه اندازی و بهره برداری از شبکه های گرمایش آب"، مسکو، Stroyizdat، 1982 را ببینید)، با این حال، در KTM - 204 اوکراین 244-94 و اسناد قبلی اتحاد جماهیر شوروی، از این نسخه استفاده نشده است. بدیهی است که به دلایلی که اندازه گیری های ابزاری برای پر کردن جداول RD 34.09.25 مورخ 01.01.1998 ده ها سال پیش با ابزارهای پیچیده انجام شده است. مفاد RD 34.09.25 مورخ 01.01.1998 در موضوعات اساسی متناقض است. به عنوان مثال، در فرمول 7، تلفات حرارتی ویژه از طریق عایق حرارتی خط لوله شبکه گرمایش آب بر حسب W/m یا Kcal/(m*hour) اندازه‌گیری می‌شود، همان واحدها در جداول 1 و 2 بر حسب W/m2 یا Kcal هستند. /(m2*hour) . جداول 3،4،5 چگالی شار حرارتی فقط محاسبات پیچیده از قبل را با استفاده از فرمول 7 پیچیده و گیج می کند. بر اساس داده های قدیمی در جدول 4، می توانیم نتیجه بگیریم که مدرن عایق حرارتیخطوط لوله در نصب بدون کانالتقریباً دو برابر کمتر از تلفات حرارتی از طریق عایق حرارتی در خطوط لوله آب با عایق قدیمی در کانال های غیر گذری و نصب بالای سر (هوا) است.

2. پیشنهاد بهبود یافته است تکنیک ساده(مثال 2) بر اساس KTM -204 اوکراین 244-94 برای محاسبه تلفات حرارتی در شبکه های گرمایش آب، ادعا و ثابت می کند که در شبکه های گرمایش آب، تلفات انرژی حرارتی بدون توجه به توان حرارتی منبع از 13٪ تجاوز نمی کند. .

3. در عین حال، روش پیشنهادی (مثال 1) بر اساس KTM -204 اوکراین 244-94 ادعا می کند و ثابت می کند که تلفات حرارتی بزرگ و گاهی اوقات اصلی انرژی حرارتی در سیستم تامین حرارت منبع در داخل گرم شده قرار دارد. ساختمان ها، به عنوان مثال، در قالب انرژی گرمای مشترک مصرف شده در ساختمان های مسکونیدر حجم 8 تا 19 درصد صرف گرمایش سالن ها، فرودهاراهروهای خارج از آپارتمان ها، محل های سطل زباله، چاه آسانسور، فضاهای ویلچر و غیره.

4. در کنار حذف تلفات حرارتی در شبکه های گرمایش آب، لازم است تلفات حرارتی مشترک در ساختمان های مسکونی گرمایشی حتی زمانی که یک کنتور حرارتی در خانه تعبیه شده است که مصرف انرژی حرارتی شهری را نیز در نظر می گیرد، به همان اندازه حذف شود.

به روز صرفه جویی در گرمااست پارامتر مهم، که در هنگام ساخت و ساز مسکونی مورد توجه قرار می گیرد فضای اداری. مطابق با SNiP 23-02-2003 "حفاظت حرارتی ساختمان ها"، مقاومت انتقال حرارت با استفاده از یکی از دو روش جایگزین محاسبه می شود:

تجویزی؛
مصرف كننده.

برای محاسبه سیستم های گرمایش منزل می توانید از ماشین حساب محاسبه گرمایش و اتلاف حرارت منزل استفاده کنید.

رویکرد تجویزی- اینها استانداردهایی برای عناصر جداگانه حفاظت حرارتی یک ساختمان هستند: دیوارهای خارجی، کف بالای فضاهای گرم نشده، پوشش ها و کف اتاق زیر شیروانی، پنجره ها، درهای ورودی و غیره.

رویکرد مصرف کننده(مقاومت انتقال حرارت را می توان نسبت به سطح تعیین شده کاهش داد، مشروط بر اینکه طراحی مصرف خاصانرژی حرارتی برای گرمایش فضا کمتر از حد استاندارد است).

الزامات بهداشتی:

تفاوت بین دمای هوای داخل و خارج از خانه نباید از مقادیر مجاز خاصی تجاوز کند. بیشترین مقادیر معتبراختلاف دما برای دیوار بیرونی 4 درجه سانتی گراد برای سقف و کف اتاق زیر شیروانی 3 درجه سانتی گراد و برای سقف های زیرزمین و فضاهای خزنده 2 درجه سانتی گراد.
دما در سطح داخلیحصار باید بالاتر از دمای نقطه شبنم باشد.

به عنوان مثال: برای مسکو و منطقه مسکو، مقاومت حرارتی مورد نیاز دیوار با توجه به رویکرد مصرف کننده 1.97 درجه سانتیگراد متر مربع / وات و با توجه به رویکرد تجویزی:

برای خانه اقامت دائم 3.13 درجه سانتی گراد m2 / W.
برای ساختمان های اداری و سایر ساختمان های عمومی، از جمله سازه ها برای اقامت فصلی 2.55 درجه سانتی گراد متر مربع / W.

به همین دلیل، هنگام انتخاب یک دیگ بخار یا سایر وسایل گرمایشی تنها با توجه به مواردی که در آنها مشخص شده است مستندات فنیمولفه های. باید از خود بپرسید که آیا خانه شما با توجه به الزامات SNiP 02/23/2003 ساخته شده است یا خیر.

بنابراین، برای انتخاب درستبرق دیگ گرمایش یا وسایل گرمایشی، محاسبه واقعی ضروری است از دست دادن گرما از خانه شما. به عنوان یک قاعده، یک ساختمان مسکونی گرما را از طریق دیوارها، سقف، پنجره ها و زمین از دست می دهد؛ تلفات حرارتی قابل توجهی نیز می تواند از طریق تهویه رخ دهد.

از دست دادن حرارت عمدتاً به موارد زیر بستگی دارد:

تفاوت دما در خانه و خارج (هرچه اختلاف بیشتر باشد تلفات بیشتر است).
ویژگی های محافظ حرارتی دیوارها، پنجره ها، سقف ها، پوشش ها.

دیوارها، پنجره‌ها، سقف‌ها مقاومت خاصی در برابر نشت گرما دارند، خواص محافظ حرارتی مواد با مقداری به نام ارزیابی می‌شوند. مقاومت در برابر انتقال حرارت.

مقاومت در برابر انتقال حرارتنشان می دهد که چه مقدار گرما از طریق آن نشت می کند متر مربعساختارها در یک اختلاف دمای معین این سوال را می توان به طور متفاوتی فرموله کرد: وقتی مقدار معینی از گرما از یک متر مربع حصار عبور می کند، چه تفاوت دما رخ می دهد.

R = ΔT/q.

q مقدار گرمایی است که از یک متر مربع سطح دیوار یا پنجره خارج می شود. این مقدار گرما بر حسب وات بر متر مربع (W/m2) اندازه گیری می شود.
ΔT تفاوت بین دمای بیرون و اتاق (°C) است.
R مقاومت انتقال حرارت (°C/W/m2 یا°C m2/W) است.

در مواردی که ما در مورد O ساخت چند لایه، سپس مقاومت لایه ها به سادگی خلاصه می شود. به عنوان مثال، مقاومت یک دیوار ساخته شده از چوب که با آجر اندود شده است، مجموع سه مقاومت است: دیوارهای آجری و چوبی و شکاف هوایی بین آنها:

R(کل) = R(چوب) + R(هوا) + R(آجر)

توزیع دما و لایه های مرزی هوا در طول انتقال حرارت از طریق دیوار.

محاسبه تلفات حرارتیبرای سردترین دوره سال که سردترین و بادخیزترین هفته سال است اجرا می شود. در ادبیات ساختمانی، مقاومت حرارتی مصالح اغلب بر اساس این شرایط و منطقه آب و هوایی(یا دمای بیرون) جایی که خانه شما قرار دارد.

جدول مقاومت انتقال حرارت مواد مختلف

در ΔT = 50 درجه سانتی گراد (T خارجی = -30 درجه سانتی گراد. T داخلی = 20 درجه سانتی گراد.)

جنس و ضخامت دیوار	مقاومت در برابر انتقال حرارت Rm.
دیوار آجری ضخامت در 3 آجر (79 سانتی متر) ضخامت در 2.5 آجر. (67 سانتی متر) ضخامت در 2 آجر (54 سانتی متر) ضخامت در 1 آجر (25 سانتی متر)	0.592 0.502 0.405 0.187
خانه چوبی Ø 25 Ø 20	0.550 0.440
خانه چوبی ساخته شده از چوب ضخامت 20 سانت ضخامت 10 سانتی متر	0.806 0.353
دیوار قاب (تخته + پشم معدنی + تخته) 20 سانتی متر
دیوار فوم بتنی 20 سانتی متر 30 سانتی متر	0.476 0.709
گچ کاری روی آجر، بتن. فوم بتن (2-3 سانتی متر)
کف سقف (پشت زیر شیروانی).
کفپوش های چوبی
درب های چوبی دوبل

جدول تلفات حرارتی پنجره طرح های مختلفدر ΔT = 50 درجه سانتی گراد (T خارجی = -30 درجه سانتی گراد. T داخلی = 20 درجه سانتی گراد.)

نوع پنجره	آر تی	q . W/m2	س . دبلیو
پنجره دوجداره معمولی
پنجره دوجداره (ضخامت شیشه 4 میلی متر) 4-16-4 4-Ar16-4 4-16-4K 4-Ar16-4K	0.32 0.34 0.53 0.59	156 147 94 85	250 235 151 136
پنجره دوجداره 4-6-4-6-4 4-Ar6-4-Ar6-4 4-6-4-6-4K 4-Ar6-4-Ar6-4K 4-8-4-8-4 4-Ar8-4-Ar8-4 4-8-4-8-4K 4-Ar8-4-Ar8-4K 4-10-4-10-4 4-Ar10-4-Ar10-4 4-10-4-10-4K 4-Ar10-4-Ar10-4K 4-12-4-12-4 4-Ar12-4-Ar12-4 4-12-4-12-4K 4-Ar12-4-Ar12-4K 4-16-4-16-4 4-Ar16-4-Ar16-4 4-16-4-16-4K 4-Ar16-4-Ar16-4K	0.42 0.44 0.53 0.60 0.45 0.47 0.55 0.67 0.47 0.49 0.58 0.65 0.49 0.52 0.61 0.68 0.52 0.55 0.65 0.72	119 114 94 83 111 106 91 81 106 102 86 77 102 96 82 73 96 91 77 69	190 182 151 133 178 170 146 131 170 163 138 123 163 154 131 117 154 146 123 111

توجه داشته باشید
. اعداد زوج در سمبلپنجره های دو جداره هوا را نشان می دهد
شکاف در میلی متر؛
. حروف Ar به این معنی است که شکاف نه با هوا، بلکه با آرگون پر شده است.
. حرف K به این معنی است که شیشه بیرونی دارای شفافیت خاصی است
پوشش محافظ حرارتی

همانطور که از جدول بالا مشخص است، پنجره های دوجداره مدرن این امکان را فراهم می کند کاهش اتلاف حرارتپنجره ها تقریبا دو برابر شد به عنوان مثال، برای 10 پنجره با ابعاد 1.0 متر در 1.6 متر، صرفه جویی می تواند تا 720 کیلووات ساعت در ماه برسد.

برای انتخاب صحیح مواد و ضخامت دیوار، این اطلاعات را در یک مثال خاص اعمال کنید.

دو کمیت در محاسبه تلفات حرارتی در هر متر مربع نقش دارند:

اختلاف دما ΔT.
مقاومت انتقال حرارت R.

فرض کنید دمای اتاق 20 درجه سانتیگراد است. و دمای بیرون 30- درجه سانتیگراد خواهد بود. در این حالت اختلاف دما ΔT برابر با 50 درجه سانتی گراد خواهد بود. دیوارها از چوب به ضخامت 20 سانتی متر ساخته شده اند، سپس R = 0.806 درجه سانتی گراد متر مربع / وات.

تلفات حرارتی 50 / 0.806 = 62 (W/m2) خواهد بود.

برای ساده کردن محاسبات تلفات حرارتی در کتب مرجع ساختمانی از دست دادن حرارت را نشان می دهد انواع مختلفدیوارها، سقف ها و غیره برای برخی از مقادیر دمای هوا در زمستان. به طور معمول، اعداد مختلف برای داده می شود اتاق های گوشه(تلاطم هوایی که خانه را متورم می کند در این امر مؤثر است) و غیر زاویه ای، و همچنین تفاوت دما را برای اتاق های طبقه اول و بالا در نظر می گیرد.

جدول تلفات حرارتی ویژه عناصر محوطه ساختمان (به ازای هر 1 متر مربع در امتداد خطوط داخلی دیوارها) بسته به میانگین دمای سردترین هفته سال.

مشخصه شمشیربازی	فضای باز درجه حرارت. درجه سانتی گراد	از دست دادن حرارت. دبلیو
		طبقه 1		طبقه 2
		گوشه اتاق	باز کردن زاویه اتاق	گوشه اتاق	باز کردن زاویه اتاق
دیوار 2.5 آجری (67 سانتی متر) با داخلی گچ	24 -26 -28 -30	76 83 87 89	75 81 83 85	70 75 78 80	66 71 75 76
دیوار 2 آجری (54 سانتی متر) با داخلی گچ	24 -26 -28 -30	91 97 102 104	90 96 101 102	82 87 91 94	79 87 89 91
دیوار خرد شده(25 سانتی متر) با داخلی غلاف	24 -26 -28 -30	61 65 67 70	60 63 66 67	55 58 61 62	52 56 58 60
دیوار خرد شده (20 سانتی متر) با داخلی غلاف	24 -26 -28 -30	76 83 87 89	76 81 84 87	69 75 78 80	66 72 75 77
دیوار ساخته شده از چوب (18 سانتی متر) با داخلی غلاف	24 -26 -28 -30	76 83 87 89	76 81 84 87	69 75 78 80	66 72 75 77
دیوار ساخته شده از چوب (10 سانتی متر) با داخلی غلاف	24 -26 -28 -30	87 94 98 101	85 91 96 98	78 83 87 89	76 82 85 87
دیوار قاب (20 سانتی متر) با پر کردن رس منبسط شده	24 -26 -28 -30	62 65 68 71	60 63 66 69	55 58 61 63	54 56 59 62
دیوار فوم بتن (20 سانتی متر) با داخلی گچ	24 -26 -28 -30	92 97 101 105	89 94 98 102	87 87 90 94	80 84 88 91

توجه داشته باشید.در مواردی که یک اتاق خارجی گرم نشده پشت دیوار وجود دارد (سایبان، ایوان شیشه ایو غیره)، اتلاف حرارت از طریق آن 70 درصد مقدار محاسبه شده خواهد بود و اگر اتاق بیرونی دیگری در پشت این اتاق گرم نشده وجود داشته باشد، تلفات حرارتی 40 درصد مقدار محاسبه شده خواهد بود.

جدول اتلاف حرارت ویژه عناصر محوطه ساختمان (به ازای هر 1 متر مربع در امتداد خطوط داخلی) بسته به میانگین دمای سردترین هفته سال.

مثال 1.

اتاق گوشه(طبقه 1)

مشخصات اتاق:

طبقه 1.
مساحت اتاق - 16 متر مربع (5x3.2).
ارتفاع سقف - 2.75 متر.
دو دیوار خارجی وجود دارد.
جنس و ضخامت دیوارهای خارجی - الوار به ضخامت 18 سانتی متر، پوشیده شده با گچ تخته و پوشش داده شده با کاغذ دیواری.
پنجره - دو (ارتفاع 1.6 متر، عرض 1.0 متر) با شیشه دوجداره.
طبقات - عایق چوبی. زیرزمین زیر
بالاتر طبقه زیر شیروانی.
دمای بیرونی تخمینی -30 درجه سانتیگراد
دمای اتاق مورد نیاز +20 درجه سانتیگراد.

مساحت دیوارهای خارجی منهای پنجره: دیوارهای S (5+3.2)x2.7-2x1.0x1.6 = 18.94 متر مربع.
مساحت پنجره: S windows = 2x1.0x1.6 = 3.2 m2
مساحت کف: کف S = 5x3.2 = 16 متر مربع
مساحت سقف: سقف S = 5x3.2 = 16 m2

مربع پارتیشن های داخلیدر محاسبه شرکت نمی کند، زیرا دمای هر دو طرف پارتیشن یکسان است، بنابراین گرما از طریق پارتیشن ها خارج نمی شود.

حال بیایید تلفات حرارتی هر سطح را محاسبه کنیم:

دیوارهای Q = 18.94x89 = 1686 W.
ویندوز Q = 3.2x135 = 432 W.
طبقه Q = 16x26 = 416 W.
سقف Q = 16x35 = 560 W.

مجموع تلفات حرارتی اتاق خواهد بود: Q total = 3094 W.

باید در نظر داشت که گرما از طریق دیوارها بسیار بیشتر از پنجره ها، کف ها و سقف ها خارج می شود.

مثال 2

اتاق زیر سقف (اتاق زیر شیروانی)

مشخصات اتاق:

طبقه بالا.
مساحت 16 متر مربع (3.8x4.2).
ارتفاع سقف 2.4 متر
دیوارهای خارجی؛ دو شیب سقف ( تخته سنگ، روکش پیوسته، 10 سانتی متر پشم معدنی، آستر). پدینت ها (تیرهایی به ضخامت 10 سانتی متر پوشیده شده با تخته چوبی) و پارتیشن های جانبی ( دیوار قاببا پر کردن رس منبسط شده 10 سانتی متر).
پنجره ها - 4 (دو عدد در هر شیروانی)، 1.6 متر ارتفاع و 1.0 متر عرض با شیشه دو جداره.
دمای بیرونی تخمینی -30 درجه سانتیگراد
دمای اتاق مورد نیاز +20 درجه سانتیگراد.

مساحت دیوارهای خارجی انتهایی منهای پنجره ها: S دیوارهای انتهایی = 2x (2.4x3.8-0.9x0.6-2x1.6x0.8) = 12 متر مربع
مساحت شیب های سقف در مرز اتاق: دیوارهای شیبدار S = 2x1.0x4.2 = 8.4 متر مربع
مساحت پارتیشن های جانبی: پارتیشن جانبی S = 2x1.5x4.2 = 12.6 متر مربع
مساحت پنجره: S windows = 4x1.6x1.0 = 6.4 m2
مساحت سقف: سقف S = 2.6x4.2 = 10.92 متر مربع

در مرحله بعد، تلفات حرارتی این سطوح را محاسبه می کنیم، در حالی که باید در نظر داشت که از طریق کف به داخل در این موردگرما فرار نمی کند، زیرا یک اتاق گرم در زیر وجود دارد. اتلاف حرارت برای دیوارهاما برای اتاق های گوشه محاسبه می کنیم و برای سقف و پارتیشن های جانبی ضریب 70 درصد را وارد می کنیم، زیرا اتاق های گرم نشده پشت آنها قرار دارد.

دیوارهای انتهایی Q = 12x89 = 1068 W.
دیوارهای شیبدار Q = 8.4x142 = 1193 W.
فرسودگی سمت Q = 12.6x126x0.7 = 1111 وات.
Q windows = 6.4x135 = 864 W.
سقف Q = 10.92x35x0.7 = 268 وات.

مجموع اتلاف حرارت اتاق خواهد بود: Q total = 4504 W.

همانطور که می بینیم، اتاق گرمطبقه 1 به طور قابل توجهی گرمای کمتری را از دست می دهد (یا مصرف می کند). اتاق زیر شیروانیبا دیوارهای نازک و منطقه بزرگلعاب دادن

تا این اتاق مناسب باشد اقامت در زمستان، لازم است قبل از هر چیز دیوارها، پارتیشن های جانبی و پنجره ها عایق بندی شوند.

هر سطح محصور کننده ای را می توان به صورت یک دیوار چند لایه ارائه کرد که هر لایه آن مقاومت حرارتی خاص خود را دارد و مقاومت خاص خود را در برابر عبور هوا دارد. با جمع کردن مقاومت حرارتی تمام لایه ها، مقاومت حرارتی کل دیوار را بدست می آوریم. همچنین، اگر مقاومت در برابر عبور هوا از همه لایه ها را جمع بندی کنید، می توانید نحوه تنفس دیوار را درک کنید. بیشترین بهترین دیوارساخته شده از چوب باید معادل یک دیوار ساخته شده از چوب با ضخامت 15 تا 20 سانتی متر باشد. جدول زیر به این امر کمک خواهد کرد.

جدول مقاومت در برابر انتقال حرارت و عبور هوا از مواد مختلف ΔT = 40 درجه سانتیگراد (T خارجی = -20 درجه سانتیگراد. T داخلی = 20 درجه سانتیگراد.)

لایه دیواری	ضخامت لایه دیوارها	مقاومت انتقال حرارت لایه دیوار		مقاومت جریان هوا بی ارزشی معادل دیوار چوبی ضخیم (سانتی متر)
لایه دیواری	ضخامت لایه دیوارها		معادل آجر سنگ تراشی ضخیم (سانتی متر)	مقاومت جریان هوا بی ارزشی معادل دیوار چوبی ضخیم (سانتی متر)
آجرکاری معمولی ضخامت آجر سفالی: 12 سانت 25 سانتی متر 50 سانتی متر 75 سانتی متر	12 25 50 75	0.15 0.3 0.65 1.0	12 25 50 75	6 12 24 36
سنگ تراشی ساخته شده از بلوک های بتنی سفالی منبسط شده ضخامت 39 سانتی متر با تراکم: 1000 کیلوگرم بر متر مکعب 1400 کیلوگرم بر متر مکعب 1800 کیلوگرم بر متر مکعب		1.0 0.65 0.45	75 50 34	17 23 26
فوم بتن هوادهی به ضخامت 30 سانتی متر تراکم: 300 کیلوگرم بر متر مکعب 500 کیلوگرم بر متر مکعب 800 کیلوگرم بر متر مکعب		2.5 1.5 0.9	190 110 70	7 10 13
دیوار چوبی ضخیم (کاج) 10 سانتی متر 15 سانتی متر 20 سانت	10 15 20	0.6 0.9 1.2	45 68 90	10 15 20

برای به دست آوردن یک تصویر کامل از اتلاف گرمای کل اتاق، باید آن را در نظر بگیرید

معمولاً اتلاف حرارت از طریق تماس پی با خاک یخ زده 15 درصد اتلاف حرارت از طریق دیواره های طبقه اول (با در نظر گرفتن پیچیدگی محاسبه) فرض می شود.
تلفات حرارتی مرتبط با تهویه این تلفات با در نظر گرفتن محاسبه می شود کدهای ساختمان(SNiP). یک ساختمان مسکونی به حدود یک بار تعویض هوا در ساعت نیاز دارد، یعنی در این مدت باید همان حجم را تامین کرد. هوای تازه. بنابراین، تلفات مربوط به تهویه کمی کمتر از مقدار تلفات حرارتی قابل انتساب به سازه های محصور خواهد بود. به نظر می رسد که از دست دادن گرما از طریق دیوارها و لعاب تنها 40٪ است و اتلاف حرارت برای تهویه 50 درصد در استانداردهای اروپایی برای تهویه و عایق کاری دیوار، نسبت تلفات حرارتی 30% و 60% است.
اگر دیوار "نفس می کشد"، مانند یک دیوار ساخته شده از چوب یا سیاهه های مربوط به ضخامت 15 تا 20 سانتی متر، گرما باز می گردد. این به شما امکان می دهد تلفات حرارتی را تا 30٪ کاهش دهید. بنابراین، مقدار مقاومت حرارتی دیوار به دست آمده در طول محاسبه باید در 1.3 ضرب شود (یا بر این اساس کاهش اتلاف حرارت).

با جمع بندی تمام اتلاف گرما در خانه، می توانید بفهمید که دیگ چه قدرتی دارد و وسایل گرمایشیلازم برای گرمایش راحتدر سردترین و بادخیزترین روزها در خانه همچنین، چنین محاسباتی نشان می دهد که "پیوند ضعیف" کجاست و چگونه می توان آن را با استفاده از عایق اضافی از بین برد.

شما همچنین می توانید مصرف گرما را با استفاده از شاخص های تجمیع محاسبه کنید. بنابراین، در خانه های 1-2 طبقه که خیلی عایق نیستند دمای بیرون-25 درجه سانتی گراد 213 وات در هر 1 متر مربع مورد نیاز است مساحت کلو در -30 درجه سانتیگراد - 230 وات. برای خانه هایی که به خوبی عایق بندی شده اند، این رقم خواهد بود: در -25 درجه سانتیگراد - 173 وات در متر مربع از کل مساحت و در -30 درجه سانتیگراد - 177 وات.

اولین گام در سازماندهی گرمایش یک خانه خصوصی، محاسبه تلفات گرما است. هدف از این محاسبه این است که در طول شدیدترین یخبندان ها در یک منطقه مشخص، چه مقدار گرما از دیوارها، کف ها، سقف ها و پنجره ها (که معمولاً به عنوان پوشش ساختمان شناخته می شود) خارج می شود. با دانستن نحوه محاسبه اتلاف گرما طبق قوانین، می توانید نتیجه نسبتاً دقیقی به دست آورید و شروع به انتخاب منبع گرما بر اساس قدرت کنید.

فرمول های پایه

برای به دست آوردن یک نتیجه کم و بیش دقیق، باید محاسبات را طبق تمام قوانین انجام دهید؛ یک روش ساده (100 وات گرما در هر 1 متر مربع منطقه) در اینجا کار نخواهد کرد. مجموع تلفات حرارتی ساختمان در فصل سرما از 2 قسمت تشکیل شده است:

از دست دادن حرارت از طریق سازه های محصور؛
اتلاف انرژی مورد استفاده برای گرمایش هوای تهویه.

فرمول اصلی برای محاسبه انرژی حرارتی مصرفی از طریق نرده های خارجی به شرح زیر است:

Q = 1/R x (t in - t n) x S x (1+∑β). اینجا:

Q مقدار گرمای از دست رفته توسط ساختاری از یک نوع W است.
R - مقاومت حرارتی مصالح ساختمانی، m² ° C / W.
S-مساحت حصار خارجی، متر مربع؛
t in - دمای هوای داخلی، درجه سانتیگراد.
t n - بیشتر دمای پایین محیط، درجه سانتیگراد؛
β - اتلاف حرارت اضافی، بسته به جهت ساختمان.

مقاومت حرارتی دیوارها یا سقف یک ساختمان بر اساس خواص ماده ای که از آن ساخته شده اند و ضخامت سازه تعیین می شود. برای انجام این کار، از فرمول R = δ / λ استفاده کنید، که در آن:

λ - مقدار مرجع هدایت حرارتی مواد دیوار، W/(m°C)؛
δ ضخامت لایه این ماده، m است.

اگر دیواری از 2 ماده (به عنوان مثال آجر با عایق پشم معدنی) ساخته شود، مقاومت حرارتی برای هر یک از آنها محاسبه می شود و نتایج خلاصه می شود. دمای بیرون بر اساس انتخاب می شود اسناد نظارتی، و با توجه به مشاهدات شخصی، داخلی - در صورت لزوم. تلفات حرارتی اضافی ضرایبی است که توسط استانداردها تعیین می شود:

هنگامی که یک دیوار یا بخشی از سقف به سمت شمال، شمال شرقی یا شمال غربی چرخانده می شود، β = 0.1 است.
اگر سازه رو به جنوب شرقی یا غرب باشد، β = 0.05.
β = 0 وقتی حصار بیرونی به سمت جنوب یا جنوب غربی باشد.

ترتیب محاسبه

برای در نظر گرفتن تمام گرمای خروجی از خانه، لازم است اتلاف گرمای اتاق را به طور جداگانه محاسبه کنید. برای انجام این کار، اندازه گیری تمام نرده های مجاور محیط: دیوارها، پنجره ها، سقف، کف و درها انجام می شود.

یک نکته مهم: اندازه گیری ها باید در خارج با در نظر گرفتن گوشه های ساختمان انجام شود، در غیر این صورت محاسبه اتلاف حرارت خانه منجر به کاهش مصرف گرما می شود.

پنجره ها و درها با دهانه ای که پر می کنند اندازه گیری می شوند.

بر اساس نتایج اندازه گیری، مساحت هر سازه محاسبه شده و به فرمول اول (S, m²) جایگزین می شود. مقدار R نیز در آنجا وارد می شود که با تقسیم ضخامت حصار بر ضریب هدایت حرارتی به دست می آید. مواد و مصالح ساختمانی. در مورد پنجره های جدید ساخته شده از فلز پلاستیک، مقدار R توسط نماینده نصاب به شما اعلام می شود.

به عنوان مثال، ارزش محاسبه اتلاف گرما از طریق دیوارهای محصور از آجر به ضخامت 25 سانتی متر، با مساحت 5 متر مربع در دمای محیط 25- درجه سانتی گراد است. فرض بر این است که دمای داخل 20+ درجه سانتیگراد خواهد بود و صفحه سازه رو به شمال است (β = 0.1). ابتدا باید ضریب هدایت حرارتی آجر (λ) را از متون مرجع بگیرید؛ این ضریب برابر با 0.44 W/(m°C) است. سپس با استفاده از فرمول دوم مقاومت در برابر انتقال حرارت محاسبه می شود دیوار آجری 0.25 متر:

R = 0.25 / 0.44 = 0.57 m² ° C / W

برای تعیین اتلاف حرارت اتاق با این دیوار، تمام داده های اولیه باید در فرمول اول جایگزین شوند:

Q = 1 / 0.57 x (20 - (-25)) x 5 x (1 + 0.1) = 434 W = 4.3 کیلو وات

اگر اتاق دارای پنجره است، پس از محاسبه مساحت آن، اتلاف گرما از طریق دهانه نیمه شفاف باید به همان روش تعیین شود. همین اقدامات در مورد کف، سقف و درب جلویی. در پایان، تمام نتایج خلاصه می شود، پس از آن می توانید به اتاق بعدی بروید.

اندازه گیری حرارت برای گرمایش هوا

هنگام محاسبه تلفات حرارتی ساختمان، مهم است که مقدار انرژی حرارتی مصرف شده توسط سیستم گرمایش برای گرم کردن هوای تهویه را در نظر بگیرید. سهم این انرژی به 30 درصد از کل تلفات می رسد، بنابراین نادیده گرفتن آن غیرقابل قبول است. شما می توانید با استفاده از یک فرمول محبوب از یک دوره فیزیک، تلفات گرمای تهویه یک خانه را از طریق ظرفیت گرمایی هوا محاسبه کنید:

Q هوا = سانتی متر (t in - t n). در آن:

هوا Q - گرمای مصرف شده توسط سیستم گرمایش برای گرمایش تامین هوا، W;
t in و t n - مانند فرمول اول، °C؛
m جریان جرمی هوا است که از خارج وارد خانه می شود، کیلوگرم؛
c ظرفیت گرمایی مخلوط هوا، برابر با 0.28 W / (kg ° C) است.

در اینجا همه مقادیر شناخته شده است، به جز جریان جرمیهوا در طول تهویه اتاق برای اینکه کار شما پیچیده نشود، باید با این شرط موافقت کنید که هوای کل خانه هر ساعت یک بار تجدید شود. سپس با افزودن حجم تمام اتاق ها می توان سرعت جریان حجمی هوا را به راحتی محاسبه کرد و سپس باید آن را به جریان هوای انبوه از طریق چگالی تبدیل کنید. از آنجایی که چگالی مخلوط هوا بسته به دمای آن تغییر می کند، باید مقدار مناسب را از جدول بگیرید:

m = 500 x 1.422 = 711 کیلوگرم در ساعت

گرم کردن چنین توده ای از هوا تا 45 درجه سانتیگراد به مقدار زیر نیاز دارد:

Q هوا = 0.28 x 711 x 45 = 8957 W، که تقریباً برابر با 9 کیلو وات است.

در پایان محاسبات، نتایج تلفات حرارتی از طریق حصارهای خارجی با تلفات حرارتی تهویه خلاصه می شود که کل را نشان می دهد. بار حرارتیبه سیستم گرمایش ساختمان

اگر فرمول ها وارد شوند، روش های محاسبه ارائه شده را می توان ساده کرد برنامه اکسلدر قالب جداول با داده ها، این به طور قابل توجهی سرعت محاسبه را افزایش می دهد.

هر ساختمان، صرف نظر از ویژگی های طراحی، انرژی حرارتی را از طریق نرده ها منتقل می کند. اتلاف حرارت برای محیط زیست باید با استفاده از سیستم گرمایش بازیابی شود. مجموع تلفات حرارتی با ذخیره نرمال شده، توان مورد نیاز منبع گرمایی است که خانه را گرم می کند. برای ایجاد در یک خانه شرایط راحتمحاسبه اتلاف گرما با در نظر گرفتن عوامل مختلفی انجام می شود: ساختار ساختمان و چیدمان محل، جهت گیری به نقاط اصلی، جهت بادها و میانگین ملایمی آب و هوا در طول دوره سرد، کیفیت فیزیکی مصالح ساختمانی و عایق حرارتی

بر اساس نتایج محاسبه مهندسی حرارتی، یک دیگ گرمایش انتخاب می شود، تعداد بخش های باتری مشخص می شود، قدرت و طول لوله های کف گرم محاسبه می شود، یک ژنراتور حرارتی برای اتاق انتخاب می شود - به طور کلی، هر واحد که اتلاف حرارت را جبران می کند. به طور کلی، تعیین تلفات گرما برای گرم کردن خانه از نظر اقتصادی - بدون ذخایر انرژی اضافی سیستم گرمایش ضروری است. محاسبات انجام می شود به صورت دستییا یک برنامه کامپیوتری مناسب که داده ها در آن درج شده است را انتخاب کنید.

چگونه محاسبه را انجام دهیم؟

اول، ارزش درک تکنیک دستی برای درک ماهیت فرآیند را دارد. برای اینکه بفهمیم یک خانه چقدر گرما از دست می دهد، تلفات از طریق هر پوشش ساختمان به طور جداگانه تعیین می شود و سپس جمع می شود. محاسبه به صورت مرحله ای انجام می شود.

1. یک پایه از داده های اولیه برای هر اتاق، ترجیحا به صورت جدول تشکیل دهید. ستون اول مساحت از پیش محاسبه شده بلوک های در و پنجره، دیوارهای خارجی، سقف و کف را ثبت می کند. ضخامت سازه در ستون دوم وارد می شود (این داده های طراحی یا نتایج اندازه گیری است). در سوم - ضرایب هدایت حرارتی مواد مربوطه. جدول 1 حاوی مقادیر استانداردی است که در محاسبات بعدی مورد نیاز است:

هرچه λ بالاتر باشد، گرمای بیشتری از طریق سطح ضخامت متر از دست می‌رود.

2. مقاومت حرارتی هر لایه را تعیین کنید: R = v/ λ، که در آن v ضخامت ساختمان یا مواد عایق حرارتی است.

3. اتلاف حرارت هر عنصر ساختاری را با استفاده از فرمول محاسبه کنید: Q = S*(T در -T n)/R، که در آن:

Tn - دمای بیرون، درجه سانتیگراد؛
T in – دمای داخل ساختمان، درجه سانتیگراد؛
S – مساحت، m2.

البته، در طول فصل گرما، آب و هوا متفاوت است (به عنوان مثال، دمای بین 0 تا -25 درجه سانتیگراد است)، و خانه تا سطح مطلوبی از راحتی (مثلا تا +20 درجه سانتیگراد) گرم می شود. سپس تفاوت (T در -T n) از 25 تا 45 متغیر است.

برای محاسبه، به میانگین اختلاف دما برای کل فصل گرما نیاز دارید. برای انجام این کار، در SNiP 23-01-99 "اقلیم شناسی ساختمان و ژئوفیزیک" (جدول 1)، میانگین دمای دوره گرمایش برای یک شهر خاص یافت می شود. به عنوان مثال، برای مسکو این رقم -26 درجه است. در این حالت میانگین اختلاف 46 درجه سانتیگراد است. برای تعیین میزان مصرف گرما از طریق هر سازه، تلفات حرارتی تمام لایه های آن جمع می شود. بنابراین، برای دیوارها، گچ در نظر گرفته می شود، مصالح بنایی, عایق حرارتی خارجی, روکش.

4. مجموع اتلاف حرارت را محاسبه کنید و آن را به عنوان مجموع Q تعریف کنید دیوارهای خارجی، کف، در، پنجره، سقف.

5. تهویه. از 10 تا 40 درصد تلفات نفوذ (تهویه) به نتیجه اضافه اضافه می شود. اگر در خانه خود پنجره های دوجداره باکیفیت نصب می کنید و از تهویه سوء استفاده نمی کنید، ضریب نفوذ را می توان 0.1 در نظر گرفت. برخی از منابع نشان می دهد که ساختمان به هیچ وجه گرما را از دست نمی دهد، زیرا نشتی توسط آن جبران می شود تابش خورشیدیو انتشار گرمای خانگی

شمارش دستی

اطلاعات اولیه. کلبهمساحت 8x10 متر ارتفاع 2.5 متر ضخامت دیوارها 38 سانتی متر و ساخته شده از آجر سرامیکیداخل آن با یک لایه گچ (ضخامت 20 میلیمتر) تکمیل شده است. کف از 30 میلی متر ساخته شده است تخته های لبه دارعایق شده با پشم معدنی (50 میلی متر)، روکش دار ورق های نئوپان(8 میلی متر). ساختمان دارای یک زیرزمین است که دمای آن در زمستان 8 درجه سانتی گراد است. سقف با پانل های چوبی پوشیده شده و با پشم معدنی (ضخامت 150 میلی متر) عایق بندی شده است. خانه دارای 4 پنجره 1.2x1 متر، یک درب ورودی بلوط 0.9x2x0.05 متر است.

وظیفه: تعیین از دست دادن حرارت کلدر خانه بر اساس این واقعیت که در منطقه مسکو واقع شده است. میانگین اختلاف دما در طول فصل گرمایش 46 درجه سانتیگراد است (همانطور که قبلا ذکر شد). اتاق و زیرزمین تفاوت دما دارند: 20 تا 8 = 12 درجه سانتیگراد.

1. از دست دادن حرارت از طریق دیوارهای خارجی.

مساحت کل (منهای پنجره ها و درها): S = (8+10)*2*2.5 – 4*1.2*1 – 0.9*2 = 83.4 متر مربع.

مقاومت حرارتی تعیین می شود آجرکاریو لایه گچ:

کلاد R. = 0.38/0.52 = 0.73 m2*°C/W.
قطعات R = 0.02/0.35 = 0.06 m2*°C/W.
R کل = 0.73 + 0.06 = 0.79 m2*°C/W.
اتلاف حرارت از طریق دیوارها: Q st = 83.4 * 46/0.79 = 4856.20 W.

2. از دست دادن حرارت از طریق کف.

مساحت کل: S = 8*10 = 80 متر مربع.

مقاومت حرارتی یک طبقه سه لایه محاسبه می شود.

تخته های R = 0.03/0.14 = 0.21 m2*°C/W.
نئوپان R = 0.008/0.15 = 0.05 m2*°C/W.
عایق R = 0.05/0.041 = 1.22 m2*°C/W.
R کل = 0.03 + 0.05 + 1.22 = 1.3 m2*°C/W.

مقادیر مقادیر را در فرمول یافتن اتلاف گرما جایگزین می کنیم: کف Q = 80 * 12/1.3 = 738.46 وات.

3. از دست دادن حرارت از طریق سقف.

مساحت سطح سقف برابر با مساحت کف S = 80 متر مربع است.

هنگام تعیین مقاومت حرارتی سقف، در این مورد آنها را در نظر نمی گیرند تخته های چوبی: با شکاف محکم می شوند و مانع سرما نمی شوند. مقاومت حرارتی سقف با پارامتر عایق مربوطه مطابقت دارد: عرق R. = عایق R = 0.15/0.041 = 3.766 m2*°C/W.

مقدار اتلاف حرارت از طریق سقف: عرق Q. = 80*46/3.66 = 1005.46 وات.

4. از دست دادن گرما از طریق پنجره.

سطح لعاب: S = 4 * 1.2 * 1 = 4.8 متر مربع.

برای ساخت پنجره ها، سه محفظه پروفیل پی وی سی(10 درصد از سطح پنجره را اشغال می کند) و همچنین یک پنجره دو جداره دو جداره با ضخامت شیشه 4 میلی متر و فاصله بین شیشه ها 16 میلی متر. در میان مشخصات فنیسازنده مقاومت حرارتی واحد شیشه ای (R st.p. = 0.4 m2*°C/W) و مشخصات (R prof. = 0.6 m2*°C/W) را نشان داد. با در نظر گرفتن کسر ابعادی هر عنصر ساختاری، میانگین مقاومت حرارتی پنجره تعیین می شود:

R تقریبا = (R st.p.*90 + R prof.*10)/100 = (0.4*90 + 0.6*10)/100 = 0.42 m2*°C/W.
بر اساس نتیجه محاسبه شده، اتلاف حرارت از طریق پنجره ها محاسبه می شود: تقریباً Q. = 4.8*46/0.42 = 525.71 وات.

مساحت درب S = 0.9 * 2 = 1.8 متر مربع. مقاومت حرارتی R dv. = 0.05/0.14 = 0.36 m2*°C/W و Q dv. = 1.8*46/0.36 = 230 وات.

مقدار کل تلفات حرارتی در خانه عبارت است از: Q = 4856.20 W + 738.46 W + 1005.46 W + 525.71 W + 230 W = 7355.83 W. با در نظر گرفتن نفوذ (10٪)، تلفات افزایش می یابد: 7355.83 * 1.1 = 8091.41 W.

برای محاسبه دقیق مقدار حرارتی که یک ساختمان از دست می دهد، استفاده می کنند ماشین حساب آنلایناز دست دادن حرارت این برنامه کامپیوتری، که نه تنها داده های ذکر شده در بالا وارد می شود، بلکه عوامل اضافی مختلفی نیز در نتیجه تأثیر می گذارد. مزیت ماشین حساب نه تنها دقت محاسبات، بلکه پایگاه داده مرجع گسترده است.

برای کاهش مصرف گرماسخت گیری لازم است حسابداری تلفات حرارتی در تجهیزات تکنولوژیکیو شبکه های گرمایشی. تلفات حرارتی به نوع تجهیزات و خطوط لوله، عملکرد صحیح آنها و نوع عایق بستگی دارد.

اتلاف حرارت (W) با استفاده از فرمول محاسبه می شود

بسته به نوع تجهیزات و خط لوله، مقاومت حرارتی کل عبارت است از:

برای یک خط لوله عایق با یک لایه عایق:

برای یک خط لوله عایق با دو لایه عایق:

برای دستگاه های تکنولوژیکی با دیوارهای مسطح یا استوانه ای چند لایه با قطر بیش از 2 متر:

برای دستگاه های تکنولوژیکی با دیوارهای مسطح یا استوانه ای چند لایه با قطر کمتر از 2 متر:

نگهدارنده به دیواره داخلی خط لوله یا دستگاه و از سطح بیرونیدیوارها به محیط، W/(m 2 - K)؛ X tr، ?. st، Xj - هدایت حرارتی، به ترتیب، مواد خط لوله، عایق، دیوارهای دستگاه، لایه i-ام دیوار، W/(m K)؛ 5 ST. - ضخامت دیواره دستگاه، متر.

ضریب انتقال حرارت با فرمول تعیین می شود

یا طبق معادله تجربی

انتقال گرما از دیواره های یک خط لوله یا دستگاه به محیط با ضریب a n [W/(m 2 K)] مشخص می شود که با معیار یا معادلات تجربی تعیین می شود:

با توجه به معادلات معیار:

ضرایب انتقال حرارت a b i a n با استفاده از معیار یا معادلات تجربی محاسبه می شود. اگر خنک کننده داغ است آب گرمیا بخار متراکم، سپس a in > a n، یعنی R B< R H , и величиной R B можно пренебречь. Если горячим теплоносителем является воздух или بخار فوق گرم، سپس a در [W/(m 2 - K)] با استفاده از معادلات معیار محاسبه می شود:

با توجه به معادلات تجربی:

عایق حرارتی دستگاه ها و خطوط لوله از موادی با هدایت حرارتی کم ساخته شده است. عایق حرارتی خوب انتخاب شده می تواند اتلاف گرما به فضای اطراف را تا 70 درصد یا بیشتر کاهش دهد. علاوه بر این، بهره وری تاسیسات حرارتی را افزایش می دهد و شرایط کار را بهبود می بخشد.

عایق حرارتی یک خط لوله عمدتاً از یک لایه تشکیل شده است که در بالا با یک لایه پوشانده شده است ورق فلز(بام فولادی، آلومینیومی و غیره)، گچ خشک از ملات سیماندر صورت استفاده از لایه پوشش فلزی می توان از مقاومت حرارتی آن چشم پوشی کرد. اگر لایه پوششی گچ باشد، هدایت حرارتی آن کمی با هدایت حرارتی عایق حرارتی متفاوت است. در این مورد، ضخامت لایه پوشش، میلی متر است: برای لوله های با قطر کمتر از 100 میلی متر - 10؛ برای لوله های با قطر 100-1000 میلی متر - 15؛ برای لوله های با قطر بزرگ - 20.

ضخامت عایق حرارتی و لایه پوششی بسته به بارهای جرمی روی خط لوله و ابعاد کلی آن نباید از حداکثر ضخامت تجاوز کند. روی میز جدول 23 مقادیر حداکثر ضخامت عایق خط لوله بخار توصیه شده توسط استانداردهای طراحی عایق حرارتی را نشان می دهد.

عایق حرارتی دستگاه های تکنولوژیکیمی تواند تک لایه یا چند لایه باشد. از دست دادن حرارت از طریق حرارتی

عایق بستگی به نوع مواد دارد. اتلاف حرارت در خطوط لوله به ازای 1 و 100 متر طول خط لوله محاسبه می شود، در تجهیزات تکنولوژیکی - به ازای هر 1 متر مربع از سطح دستگاه.

لایه ای از آلاینده ها بر روی دیواره های داخلی خطوط لوله مقاومت حرارتی بیشتری را در برابر انتقال گرما به فضای اطراف ایجاد می کند. مقاومت حرارتی R (m. K/W) در طول حرکت برخی از خنک کننده ها دارای مقادیر زیر است:

در خطوط لوله تامین کننده راه حل های تکنولوژیکی برای دستگاه ها و خنک کننده های داغ به واحدهای تبادل حرارتی، قطعات شکلی وجود دارد که بخشی از گرمای جریان در آنها از بین می رود. اتلاف حرارت موضعی (W/m) با فرمول تعیین می شود

ضرایب مقاومت محلی اتصالات خط لوله دارای مقادیر زیر است:

هنگام تهیه جدول 24 محاسبه تلفات حرارتی ویژه برای خطوط لوله فولادی بدون درز (فشار) انجام شد< 3,93 МПа). При расчете тепловых потерь исходили из следующих данных: тем-

دمای هوا در اتاق 20 درجه سانتیگراد گرفته شد. سرعت آن در حین جابجایی آزاد 0.2 متر بر ثانیه است. فشار بخار - 1x10 5 Pa. دمای آب - 50 و 70 درجه سانتیگراد؛ عایق حرارتی در یک لایه طناب آزبست، = 0.15 W/(m K) ساخته شده است. ضریب انتقال حرارت a" = 15 W/(m 2 - K).

مثال 1. محاسبه تلفات حرارتی ویژه در خط لوله بخار.

مثال 2. محاسبه تلفات حرارتی ویژه در یک خط لوله غیر عایق.

شرایط مشخص شده

خط لوله فولادی با قطر 108 میلی متر. قطر اسمی d y = 100 میلی متر. دمای بخار 110 درجه سانتی گراد، دمای محیط 18 درجه سانتی گراد. هدایت حرارتی فولاد X = 45 W/(m K).

داده های به دست آمده نشان می دهد که استفاده از عایق حرارتی تلفات حرارتی به ازای هر 1 متر طول خط لوله را 2.2 برابر کاهش می دهد.

تلفات حرارتی ویژه، W/m2، در تجهیزات تکنولوژیکی برای دباغی و تولید نمد کامل عبارتند از:

مثال 3. محاسبه تلفات حرارتی ویژه در دستگاه های تکنولوژیکی.

1. طبل "غول" از کاج اروپایی ساخته شده است.

2. خشک کن از Hirako Kinzoku.

3. قایق دراز برای رنگرزی برت. ساخته شده از از فولاد ضد زنگ[k = 17.5 W/(m-K)]؛ عایق حرارتی وجود ندارد ابعادقایق بلند 1.5 x 1.4 x 1.4 متر ضخامت دیوار 8 ST = 4 میلی متر. دمای فرآیند t = = 90 درجه سانتیگراد. هوا در کارگاه / av = 20 درجه سانتیگراد. سرعت هوا در کارگاه v = 0.2 m/s.

ضریب انتقال حرارت a را می توان به صورت زیر محاسبه کرد: a = 9.74 + 0.07 At. در /av = 20 درجه سانتیگراد a 10-17 W/(m2 K) است.

اگر سطح مایع خنک کننده دستگاه باز باشد، تلفات حرارتی ویژه از این سطح (W/m2) با استفاده از فرمول محاسبه می شود.

خدمات صنعتی "Capricorn" (بریتانیا) استفاده از سیستم "Alplas" را برای کاهش تلفات حرارتی از سطوح باز خنک کننده ها پیشنهاد می کند. این سیستم مبتنی بر استفاده از توپ های شناور توخالی پلی پروپیلن است که تقریباً به طور کامل سطح مایع را می پوشاند. آزمایشات نشان داده است که در دمای آب در یک مخزن باز 90 درجه سانتیگراد، تلفات حرارتی هنگام استفاده از یک لایه توپ تا 69.5٪، دو لایه - 75.5٪ کاهش می یابد.

مثال 4. محاسبه تلفات حرارتی ویژه از طریق دیواره های یک واحد خشک کن.

دیوارهای واحد خشک کن می تواند از مواد مختلفی ساخته شود. طرح های دیوار زیر را در نظر بگیرید:

1. دو لایه فولاد 5 ST = 3 میلی متر ضخامت با عایق بین آنها به صورت تخته آزبست 5 I = 3 سانتی متر ضخامت و هدایت حرارتی X U = 0.08 W/(m K).