حساب هندسة الحرارة للهياكل المغطاة

حساب الهندسة الحرارية

تم تصميم أنظمة التدفئة لتعويض فقد الحرارة من خلال مظاريف المبنى: الجدران الخارجية والأرضيات والأسقف. عند إجراء حساب هندسة الحرارة ، تؤخذ العوامل التالية في الاعتبار:

1. متوسط ​​درجة الحرارة والرطوبة السنوية للهواء الخارجي وفقًا للمنطقة المناخية ؛
2. اتجاه الرياح وقوتها.
3. سمك هياكل المباني الخارجية ومعامل التوصيل الحراري للمادة ؛
4. توافر فتحات النوافذ والأبواب وخصائص التزجيج ؛
5. وجود السندرات والطوابق السفلية للطابقين الأول والعلوي.

لا يمكن تحديد أجهزة هندسة الحرارة النهائية بشكل صحيح إلا إذا تم أخذ جميع المعلمات المدرجة في الاعتبار بالكامل. عند إجراء الحسابات ، من الأفضل المبالغة في تقدير المؤشرات قليلاً ، وإلا فإن نقص الطاقة الحرارية قد يؤدي إلى الحاجة إلى إعادة تشكيل النظام بأكمله.

عند حساب حسابات الهندسة الحرارية ، تعتمد المؤشرات بشكل أفضل.

من الممكن اختيار الأجهزة المطلوبة لنظام التدفئة هذا ، على وجه الخصوص ، المشعات ، وفقًا لنتائج حساب هندسة الحرارة. وفقًا لـ SNiP 41-01-2003 "التدفئة والتهوية" ، تبلغ الطاقة المحددة الموصى بها للمباني السكنية من 100 واط لكل 1 متر مربع. المساحة الكلية بارتفاع السقف لا يزيد عن 3000 مم. يتم تصحيح هذه القيمة بواسطة معاملات خاصة.

ما هي أفضل طريقة لمراعاة جميع العوامل لحساب دقيق للطاقة المطلوبة لأجهزة التدفئة؟ وتجدر الإشارة إلى أن وجود نافذة أو نافذتين في الغرفة يزيد من فقدان الحرارة بنسبة 20-30٪.

إذا كانت موجودة في الشمال أو على الجانب العاصف ، فيمكن زيادة التصحيح بأمان بنسبة 10 ٪ أخرى.

الأهمية! تم تصميم المشعات لتعويض فقد الحرارة ويجب حساب معلماتها ببعض الهامش

1 التسلسل العام لأداء الحساب الحراري

1. الخامس
   وفقًا للفقرة 4 من هذا الدليل
   تحديد نوع البناء وشروطه حسب
   التي ينبغي أن تحسب ص_اآر.

2. حدد
   ص_اآر:

• تشغيل
  الصيغة (5) ، إذا تم حساب المبنى
  صحية وصحية ومريحة
  الظروف؛

• تشغيل
  الصيغة (5 أ) والجدول. 2 إذا كان الحساب يجب
  يتم إجراؤها على أساس شروط توفير الطاقة.

1. مؤلف موسيقى
   معادلة المقاومة الكلية
   أرفق الهيكل بواحد
   غير معروف بالصيغة (4) ويعادل
   له ص_اآر.

2. احسب
   سمك غير معروف لطبقة العزل
   وتحديد السماكة الكلية للهيكل.
   عند القيام بذلك ، من الضروري مراعاة النموذج
   سمك الجدار الخارجي:

• سماكة
  يجب أن تكون جدران الطوب متعددة
  حجم الطوب (380 ، 510 ، 640 ، 770 مم) ؛

• سماكة
  ألواح الجدران الخارجية مقبولة
  250 أو 300 أو 350 مم ؛

• سماكة
  يتم قبول الألواح العازلة
  يساوي 50 أو 80 أو 100 ملم.

حساب المبادلات الحرارية والطرق المختلفة لتجميع الميزان الحراري

عند حساب المبادلات الحرارية ، يمكن استخدام الطرق الداخلية والخارجية لتجميع الميزان الحراري. تستخدم الطريقة الداخلية السعات الحرارية. تستخدم الطريقة الخارجية قيم المحتوى الحراري المحدد.

عند استخدام الطريقة الداخلية ، يتم حساب الحمل الحراري باستخدام صيغ مختلفة ، اعتمادًا على طبيعة عمليات التبادل الحراري.

إذا حدث التبادل الحراري دون أي تحولات كيميائية أو طورية ، وبالتالي ، دون إطلاق أو امتصاص للحرارة.

وفقًا لذلك ، يتم حساب الحمل الحراري بواسطة الصيغة

إذا حدث أثناء عملية التبادل الحراري تكاثف بخار أو تبخر سائل ، حدثت أي تفاعلات كيميائية ، ثم يتم استخدام شكل آخر لحساب توازن الحرارة.

عند استخدام الطريقة الخارجية ، يعتمد حساب توازن الحرارة على حقيقة أن كمية متساوية من الحرارة تدخل وتخرج من المبادل الحراري لبعض الوحدات الزمنية.
إذا كانت الطريقة الداخلية تستخدم بيانات عن عمليات التبادل الحراري في الوحدة نفسها ، فإن الطريقة الخارجية تستخدم بيانات من مؤشرات خارجية.

يتم استخدام الصيغة لحساب توازن الحرارة بالطريقة الخارجية
.

يُقصد بـ Q1 مقدار الحرارة التي تدخل الوحدة وتخرج منها لكل وحدة زمنية.
وهذا يعني المحتوى الحراري للمواد التي تدخل وتخرج الركام.

يمكنك أيضًا حساب فرق المحتوى الحراري من أجل تحديد كمية الحرارة التي تم نقلها بين الوسائط المختلفة. لهذا ، يتم استخدام الصيغة.

في حالة حدوث أي تحولات كيميائية أو طورية أثناء انتقال الحرارة ، يتم استخدام الصيغة.

المتطلبات الفنية لأجهزة الهندسة الحرارية

كيفية اختيار مشعات الصلب أو الألومنيوم الأكثر ملاءمة لظروف معينة معينة. تم تحديد المتطلبات الفنية العامة لأجهزة التدفئة بواسطة GOST 31311-2005. تحدد هذه الوثيقة المفاهيم الأساسية ومؤشراتها الاسمية. أقصى درجة حرارة لسائل التبريد لأجهزة المياه هي 70 درجة مئوية بمعدل تدفق لا يقل عن 60 كجم في الدقيقة وضغط 1 ضغط جوي.

عند شراء المبرد ، من المهم دراسة وثائقه الفنية. يمكن الحصول على إجابة السؤال حول الأجهزة التي يجب اختيارها لأنظمة التدفئة ، ولا سيما المشعات ، بعد دراسة متأنية لوثائقها الفنية.

يتم إجراء اختبارات جواز السفر في الشركة المصنعة ، وتنعكس نتائجها في المنشورات الرسمية للمعلومات الخاصة بالشركة المصنعة

يمكن الحصول على إجابة السؤال حول الأجهزة التي يجب اختيارها لأنظمة التدفئة ، ولا سيما المشعات ، بعد دراسة متأنية لوثائقها الفنية. يتم إجراء اختبارات جواز السفر في الشركة المصنعة ، وتنعكس نتائجها في المنشورات الرسمية للمعلومات الخاصة بالشركة المصنعة.

يمكن تقديم التوصيات بشأن الأجهزة الأفضل لأنظمة تدفئة معينة من قبل موظفي المؤسسات المشغلة. إن وجود طلاء خارجي مقاوم للحرارة ليس له قيمة زخرفية فحسب ، بل يحمي أيضًا الأجزاء المعدنية من التآكل. يتم تحديد متطلبات الجودة لمثل هذه الطلاءات وفقًا لمعايير سلطات الإشراف الصحي ويجب أن تفي بمتطلبات GOST 9.032-74 (فئة لا تقل عن IV).

الأهمية! يجب ألا تحتوي معدات أنظمة تدفئة المباني على زوايا وحواف حادة يمكن أن تصيب الشخص إذا تم التعامل معها بلا مبالاة. يجب إيلاء اهتمام خاص لهذه المسألة عند اختيار المعدات للمدارس ورياض الأطفال والمستشفيات.

تحديد سماكة عازل الجدار

تحديد سماكة غلاف المبنى. البيانات الأولية:

1. منطقة البناء - سريدني
2. الغرض من المبنى - سكني.
3. نوع البناء - ثلاث طبقات.
4. رطوبة الغرفة العادية - 60٪.
5. درجة حرارة الهواء الداخلي 18 درجة مئوية.

رقم الطبقة	اسم الطبقة	سماكة
1	جص	0,02
2	الماسونية (مرجل)	X
3	العزل (البوليسترين)	0,03
4	جص	0,02

2 إجراء الحساب.

أجري الحساب وفقًا لمعايير التصميم SNiP II-3-79 *. هندسة حرارة البناء "

أ) أحدد المقاومة الحرارية المطلوبة R_{o (tr) حسب الصيغة:}

ص_{o (tr) = n (tv-tn) / (Δtn * αv) ، حيث n هو المعامل المختار مع مراعاة موقع السطح الخارجي للهيكل المحيط فيما يتعلق بالهواء الخارجي.}

ن = 1

tн هي كمية الشتاء المحسوبة بالخارج ، المأخوذة وفقًا للفقرة 2.3 من SNiPa "هندسة تدفئة البناء".

أقبل بشروط 4

لقد حددت أن tн لحالة معينة تؤخذ على أنها درجة الحرارة المحسوبة لأبرد يوم أول: tн = t_{× (3) ؛ رس (1) = - 20 درجة مئوية ؛ رس (5) = - 15 درجة مئوية.}

ر_{س (3) = (رس (1) + رس (5)) / 2 = (- 20 + (- 15)) / 2 = -18 درجة مئوية ؛ tn = -18 درجة مئوية.}

Δtn هو الفرق القياسي بين هواء القصدير وسطح هيكل الصفيح ، Δtn = 6 درجة مئوية وفقًا للجدول. 2

αv - معامل انتقال الحرارة للسطح الداخلي لهيكل السياج

αv = 8.7 W / m2 درجة مئوية (وفقًا للجدول 4)

ص_{o (tr) = n (tv-tn) / (tn * αv) = 1 * (18 - (- 18) / (6 * 8.7) = 0.689 (m2 ° C / W)}

ب) تحديد R_ا= 1 / αv + R.₁+ ر₂+ ر₃+ 1 / αn ، حيث αn هو عامل نقل الحرارة ، لظروف الشتاء للسطح الخارجي المغلق. αн = 23 واط / م 2 درجة مئوية حسب الجدول. 6 # طبقة

	اسم المادة	رقم الشيء	ρ ، كجم / م 3	σ ، م	λ	س
1	ملاط الجير والرمل	73	1600	0,02	0,7	8,69
2	كوتليتس	98	1600	0,39	1,16	12,77
3	الستايروفوم	144	40	X	0,06	0,86
4	هاون معقد	72	1700	0,02	0,70	8,95

لملء الجدول ، أحدد ظروف التشغيل للهيكل المغلق ، اعتمادًا على مناطق الرطوبة والنظام الرطب في المبنى.

1 نظام الرطوبة في المبنى طبيعي وفقًا للجدول. واحد

2 منطقة الرطوبة - جافة

أحدد ظروف التشغيل → أ

ص₁₌σ₁/ λ₁= 0.02 / 0.7 = 0.0286 (م 2 درجة مئوية / واط)

ص₂= σ₂/ λ₂=0,39/1,16= 0,3362

ص₃= σ₃/ λ₃ = X / 0.06 (m2 ° C / W)

ص₄= σ₄/ λ₄ = 0.02 / 0.7 = 0.0286 (م 2 درجة مئوية / واط)

ص_ا= 1 / αv + R.₁+ ر₂+ 1 / αn = 1 / 8.7 + 0.0286 + 0.3362 + X / 0.06 + 0.0286 + 1/23 = 0.518 + X / 0.06

أقبل R_ا= ص_{o (tr) = 0.689m2 ° C / W}

0.689 = 0.518 + س / 0.06

X_آر= (0.689-0.518) * 0.06 = 0.010 (م)

أقبل بشكل بناء σ_{1 (و) = 0.050 م}

ص_{1 (φ) =1 (و) /1= 0.050 / 0.060 = 0.833 (م 2 درجة مئوية / ث)}

3 أحدد القصور الذاتي لمغلف المبنى (الضخامة).

د = ص₁*س₁+ ر₂*س₂+ ر₃*س₃=0,029*8,69+0,3362*12,77+0,833*0,86+0,0286*8,95 = 5,52

الخلاصة: الهيكل المحيط بالجدار مصنوع من الحجر الجيري = 2000 كجم / م 3 ، سماكة 0.390 م ، معزول بالبلاستيك الرغوي بسمك 0.050 م ، مما يضمن ظروف درجة الحرارة والرطوبة الطبيعية للمباني ويلبي المتطلبات الصحية والصحية لها .

تصنيف معدات أنظمة التدفئة

المشعات الفولاذية هي الأكثر شيوعًا ولها سعر في المتناول.

من أجل اختيار أجهزة التدفئة ذات الجودة المناسبة ، تحتاج إلى الحصول على فكرة في هذا الأمر. تقدم صناعة البناء مجموعة واسعة من معدات التدفئة. يحدث انتقال الحرارة من الأجهزة إلى البيئة بسبب الإشعاع والحمل الحراري.

هناك عدة أنواع من المعدات المستخدمة في أنظمة التدفئة المختلفة. كيف تختار مشعات عالية الجودة؟ يتم تصنيف المعدات وفقًا لمعايير مختلفة ، بما في ذلك المواد المستخدمة في الإنتاج والتصميم وطريقة التثبيت وغيرها من الميزات.

سيساعد مستشارو المبيعات المحترفون من بناء محلات السوبر ماركت في الإجابة على السؤال عن أجهزة التدفئة الأفضل. الأكثر انتشارًا هي أجهزة هندسة الحرارة الفولاذية ، والتي تتميز بتكلفة منخفضة نسبيًا وخصائص قوة مقبولة.

يتم تصنيعها وفقًا لمتطلبات GOST 19904-90.

أثبتت البطاريات المصنوعة من الألومنيوم المبثوق أو المصبوب أنها جيدة. يتم تحديد تكنولوجيا إنتاجهم بواسطة GOST 8617-81. يجب ألا يقل سمك الجدار عن ملليمتر ونصف. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند اختيار المعدات لتدفئة الفضاء.

في وقت الفراغ

الحساب الحراري لأنظمة التدفئة

تنشأ الحاجة إلى حساب الهندسة الحرارية لأنظمة التدفئة (بالإضافة إلى العناصر والهياكل الأخرى) في حالة إجراء إصلاح شامل وتحديث للمباني.

ازدادت أهمية تنفيذ مثل هذا العمل في المرافق في السنوات الأخيرة بسبب البلى الشديد للمباني التي تم بناؤها في السنوات السوفيتية. تم تصميم أنظمة التدفئة التي تم تجهيز المباني بها قبل عشر سنوات ، ولا تزال قيد التجهيز ، بطريقة لا تسمح بالتوزيع الفعال للحرارة بين الأرضيات والعناصر الفردية للأنظمة داخل المبنى.

بعبارات بسيطة ، في بعض أجزاء نظام التدفئة ، يمكن إطلاق الكثير من الحرارة ، بينما لا يكفي في أجزاء أخرى. نتيجة لذلك ، تتلقى بعض الشقق زيادة في المعروض ، مما يسمح للمقيمين بالعيش بنوافذ مفتوحة حتى في فصل الشتاء. والعكس صحيح - بعض الشقق تتجمد لأنها لا تحصل على حرارة كافية.

للقضاء على أوجه القصور هذه سوف تسمح الهندسة الحرارية والتصوير الحراري لهياكل المباني والهياكل http://www.disso.spb.ru/؟item=9.

في المرحلة الأولى ، يتم إجراء القياسات - يتم إجراء مسح ويتلقى المهندسون المتخصصون شيئًا مثل هذه الخريطة. يعرض المناطق ذات الظروف الحرارية المختلفة للمباني ويسمح لك بإصلاح العيوب الموجودة.

تتمثل الخطوة التالية في إجراء حساب هندسة حرارية يسمح لك بحل مشكلة التوزيع المنتظم للحرارة في المنزل. كل منشأة تتعامل مع هذه المهمة بشكل مختلف. في بعض الحالات ، من الضروري عزل المنزل - لإجراء عملية تغليف بالعزل. في حالات أخرى ، من الضروري موازنة أنظمة التدفئة وتحديث الأنظمة الهندسية الحالية من ITP.

سيكشف المسح الحراري عن عيوب التسخين ويوضح للمهندسين والمصممين العناصر الهيكلية التي تتطلب إعادة حساب. في المستقبل ، يتم التحديث باستخدام التقنيات الحديثة ومعدات التدفئة الحديثة.

المشاهدات: 787

التاريخ: 25 فبراير 2014

عند اختيار المشعات ، يجدر النظر في جميع العوامل التي تؤثر عليها.

من المستحيل الحفاظ على نظام درجة حرارة ورطوبة مريح في المباني السكنية أو غيرها من المباني في الظروف المناخية لبلدنا بدون أنظمة التدفئة. أكثر المخططات انتشارًا مع المبرد الوسيط ، والتي يمكن أن تكون مركزية ومستقلة.

الأجهزة النهائية في مثل هذه الأنظمة هي أجهزة تسخين تقوم بعمليات التبادل الحراري في المباني.

السؤال: كيفية اختيار مشعات التدفئة ، مع مراعاة جميع العوامل ، أمر معقد نوعًا ما ويتطلب دراسة مفصلة.

2 مثال 1

احسب
سمك الجدار الخارجي لمبنى سكني ،
تقع في مدينة توبكي ، كيميروفو
المناطق.

أ.
البيانات الأولية

1. مقدر
   درجة حرارة أبرد خمسة
   أيام

ر_ن=
-39 درجة
(الجدول 1 أو الملحق 1 من هذا الدليل) ؛

1. متوسط
   درجة حرارة فترة التسخين
   ر_{من كل.}=
   -8.2 درجة مئوية
   (انظر المرجع نفسه) ؛

2. مدة
   فترة التسخين ض_{من كل.}=
   235 يومًا (المرجع نفسه) ؛

3. مقدر
   درجة حرارة الهواء الداخلي ر_الخامس=
   +20 درجة مئوية ،

نسبيا
رطوبة الهواء الداخلي φ=
55%

(سم.
الملحق 2 من هذا الدليل) ؛

1. رطوبة
   وضع الغرفة - عادي (الجدول 1
   );

2. منطقة
   الرطوبة - جافة (تطبيق 1 *) ؛

3. الظروف
   عملية - أ (التطبيق 2).

أرز.
2. رسم تصميم الجدار

جدول
7. التقنية الحرارية
الخصائص المادية (تشغيل
صفة 3 * ، تخضع للعملية أ)

اسم
موادγ,
كجم / م 3
صفة 3 *
δ,
مλ ،
W / (م ° C) ،
صفة 3 *,

م 2 درجة مئوية / غرب
1.	الاسمنت والرمل المحلول	1800	0,02	0,76	0,026
2.	قالب طوب جوفاء السيراميك على الرمال الأسمنتية المحلول	1400	0,12	0,52	0,23

اسم
موادγ,
كجم / م 3
صفة 3 * δ,
مλ,
W / (م ° C) ،
صفة 3 *,

م 2 درجة مئوية / غرب
3.	لوحات صوف معدني على مواد اصطناعية الموثق	50	δ3	0,052	δ3/0,052
4.	قالب طوب جوفاء السيراميك على الرمال الأسمنتية المحلول	1400	0,38	0,52	0,73
5.	رمال الجير المحلول	1600	0,015	0,7	0,021

ب.
إجراء الحساب

1.
وفقًا للفقرة 4.1. و 4.2 مطلوب
مقاومة انتقال الحرارة من معين
يجب تحديد المباني من الشروط
يعتمد على توفير الطاقة
أيام درجة التدفئة
حسب الصيغة (5 أ):

GSOP
= (ر_الخامس—
ر_{من كل.})ض_{من كل.}

GSOP
= (20-(-8,2))·235 = 6627.

.
المقاومة المطلوبة (المخفضة)
نقل الحرارة من ظروف توفير الطاقة
يحدده الاستيفاء حسب الجدول. 2 (أو
التبويب. 1 ب)

ص_اآر=
3.72 (م
oC / W).

.
المقاومة الحرارية الكلية
يتم تحديد هيكل التضمين بواسطة
الصيغة (3):

;

أين
α_الخامس=
8.7 واط / (م 2 درجة مئوية)
(الجدول 4 * ، انظر أيضًا الجدول 4 من الدليل) ؛

α_ن=
23 واط / (م 2 درجة مئوية)
(الجدول 6 * ، انظر أيضًا الجدول 5 من الدليل).

ص_اص_اآر

ص_ا
=
1/8,7 + 0,026 + 0,23 + δ₃/0,052
+ 0,73 + 0,021 + 1/23 = 3,72

δ₃=
0.13 (م)

.
مع مراعاة سماكة وحدات الطوب
البناء قبول
سماكة عزل الصوف المعدني
لوحات يساوي 0.14 م.
ثم مجموع سمك الجدران الخارجية بدون
سيكون حساب طبقات التشطيب 0.64 م
(2.5 طوبة).

دعونا ننفق
حساب التحقق من مجموع الحرارة
المقاومة الهيكلية:

ص_ا
=
1/8,7 + 0,026 + 0,23 + 0,14/0,052 + 0,73 + 0,021 + 1/23 =3,85

ص_ا
=
3,85 > ص_اآر
=
3,72

استنتاج:
التصميم المقبول للجدران الخارجية
يلبي المتطلبات الحرارية.