referències normatives
1. GOST
30494-96. Edificis residencials i públics. Els paràmetres del microclima al local.
2. GOST
31168-2003. Els edificis són residencials. Mètode per determinar el consum específic de calor
energia per a la calefacció.
3. MGSN 3.01-01. Edificis residencials.
4. SNiP
23-01-99*. Climatologia de l'edifici.
5. SNiP 23-02-2003. tèrmica
protecció de l'edifici.
6. SNiP
2.04.05-91*. Calefacció, ventilació i aire condicionat.
7. SNiP
2.04.01-85*. Fontaneria interior i clavegueram d'edificis.
8. SP 23-101-2004.
Disseny de protecció tèrmica d'edificis.
9. Norma ABOK-1-2004.
Edificis residencials i públics. Normes d'intercanvi d'aire.
El poder en l'esport
És possible avaluar el treball utilitzant l'energia no només per a màquines, sinó també per a persones i animals. Per exemple, la potència amb què un jugador de bàsquet llança una pilota es calcula mesurant la força que aplica a la pilota, la distància que ha recorregut la pilota i el temps que s'ha aplicat aquesta força. Hi ha llocs web que permeten calcular el treball i la potència durant l'exercici. L'usuari selecciona el tipus d'exercici, introdueix l'alçada, el pes i la durada de l'exercici, després del qual el programa calcula la potència. Per exemple, segons una d'aquestes calculadores, la potència d'una persona amb una alçada de 170 centímetres i un pes de 70 quilos, que va fer 50 flexions en 10 minuts, és de 39,5 watts. Els atletes de vegades utilitzen dispositius per mesurar la quantitat de potència que treballa un múscul durant l'exercici. Aquesta informació ajuda a determinar l'efectivitat del programa d'exercicis escollit.
Dinamòmetres
Per mesurar la potència, s'utilitzen dispositius especials: dinamòmetres. També poden mesurar el parell i la força. Els dinamòmetres s'utilitzen en diverses indústries, des de l'enginyeria fins a la medicina. Per exemple, es poden utilitzar per determinar la potència del motor d'un cotxe. Per mesurar la potència dels cotxes, s'utilitzen diversos tipus principals de dinamòmetres. Per determinar la potència del motor només amb dinamòmetres, cal treure el motor del cotxe i connectar-lo al dinamòmetre. En altres dinamòmetres, la força de mesura es transmet directament des de la roda del cotxe. En aquest cas, el motor del cotxe a través de la transmissió acciona les rodes, que, al seu torn, fan girar els corrons del dinamòmetre, que mesura la potència del motor en diferents condicions de la carretera.
Aquest dinamòmetre mesura el parell i la potència del tren motriu del vehicle.
Els dinamòmetres també s'utilitzen en esports i medicina. El tipus de dinamòmetre més comú per a aquesta finalitat és l'isocinètic. Normalment es tracta d'un simulador esportiu amb sensors connectats a un ordinador. Aquests sensors mesuren la força i la potència de tot el cos o grups musculars individuals. El dinamòmetre es pot programar per donar senyals i avisos si la potència supera un determinat valor
Això és especialment important per a les persones amb lesions durant el període de rehabilitació, quan cal no sobrecarregar el cos.
Segons algunes disposicions de la teoria de l'esport, el major desenvolupament esportiu es produeix sota una determinada càrrega, individual per a cada esportista. Si la càrrega no és prou pesada, l'esportista s'hi acostuma i no desenvolupa les seves habilitats. Si, per contra, és massa pesat, els resultats es deterioren a causa de la sobrecàrrega del cos. L'activitat física durant algunes activitats, com el ciclisme o la natació, depèn de molts factors ambientals, com les condicions de la carretera o el vent. Aquesta càrrega és difícil de mesurar, però podeu esbrinar amb quina potència el cos contraresta aquesta càrrega i, a continuació, canviar l'esquema d'exercici, depenent de la càrrega desitjada.
Autor de l'article: Kateryna Yuri
Pèrdua de calor a través de l'envoltant de l'edifici
|
1) Calculem la resistència a la transferència de calor de la paret dividint el gruix del material pel seu coeficient de conductivitat tèrmica. Per exemple, si la paret està construïda amb ceràmica càlida de 0,5 m de gruix amb una conductivitat tèrmica de 0,16 W / (m × ° C), dividim 0,5 per 0,16: 0,5 m / 0,16 W/(m×°C) = 3,125 m2×°C/W Els coeficients de conductivitat tèrmica dels materials de construcció es poden trobar aquí. |
|
2) Calcula l'àrea total de les parets exteriors. Aquí teniu un exemple simplificat d'una casa quadrada: (10 m d'amplada × 7 m d'alçada × 4 costats) - (16 finestres × 2,5 m2) = 280 m2 - 40 m2 = 240 m2 |
|
3) Dividim la unitat per la resistència a la transferència de calor, obtenint així la pèrdua de calor d'un metre quadrat de paret per un grau de diferència de temperatura. 1 / 3,125 m2×°C/W = 0,32 W/m2×°C |
|
4) Calcula la pèrdua de calor de les parets. Multipliquem la pèrdua de calor d'un metre quadrat de paret per l'àrea de les parets i per la diferència de temperatura dins i fora de la casa. Per exemple, si +25 °C a l'interior i -15 °C a l'exterior, la diferència és de 40 °C. 0,32 W / m2 × °C × 240 m2 × 40 °C = 3072 W Aquest nombre és la pèrdua de calor de les parets. La pèrdua de calor es mesura en watts, és a dir. és la potència de dissipació de calor. |
|
5) En quilowatts-hora és més convenient entendre el significat de la pèrdua de calor. Durant 1 hora a través de les nostres parets amb una diferència de temperatura de 40 ° C, es perd energia tèrmica: 3072 W × 1 h = 3,072 kWh Energia gastada en 24 hores: 3072 W × 24 h = 73,728 kWh |
22Pro GSOP aquí Unitat de vidre aïllant resistència a la transferència de calor
Unitats de potència
La potència es mesura en joules per segon, o watts. Juntament amb els watts, també s'utilitzen cavalls de força. Abans de la invenció de la màquina de vapor, la potència dels motors no es mesurava i, en conseqüència, no hi havia unitats de potència generalment acceptades. Quan la màquina de vapor es va començar a utilitzar a les mines, l'enginyer i inventor James Watt va començar a millorar-la. Per tal de demostrar que les seves millores feien que la màquina de vapor fos més productiva, va comparar la seva potència amb la capacitat de treball dels cavalls, ja que els cavalls han estat utilitzats per la gent durant molts anys, i molts podien imaginar fàcilment quant de treball pot fer un cavall en un certa quantitat de temps. A més, no totes les mines utilitzaven màquines de vapor. En aquells on s'utilitzaven, Watt va comparar la potència dels models antics i nous de la màquina de vapor amb la potència d'un cavall, és a dir, amb un cavall de potència. Watt va determinar aquest valor experimentalment, observant el treball dels cavalls de tir al molí. Segons les seves mesures, un cavall de potència és de 746 watts. Ara es creu que aquesta xifra és exagerada i el cavall no pot treballar en aquest mode durant molt de temps, però no van canviar la unitat. La potència es pot utilitzar com a mesura de la productivitat, ja que augmentar la potència augmenta la quantitat de treball realitzat per unitat de temps. Molta gent es va adonar que era convenient tenir una unitat de potència estandarditzada, de manera que els cavalls de força es van fer molt populars. Va començar a utilitzar-se per mesurar la potència d'altres dispositius, especialment vehicles. Tot i que els watts han existit gairebé tant com els cavalls de potència, els cavalls de potència s'utilitzen més habitualment a la indústria de l'automòbil, i molts compradors ho veuen més clar quan la potència del motor d'un cotxe apareix en aquestes unitats.
Làmpada incandescent de 60 watts
Factors
Què afecta el consum anual de calor per a la calefacció?
Durada de la temporada de calefacció ().
Al seu torn, ve determinat per les dates en què la temperatura mitjana diària al carrer durant els darrers cinc dies cau per sota (i puja per sobre) dels 8 graus centígrads.
-
El grau d'aïllament tèrmic de l'edifici
afecta molt el que serà la taxa de potència tèrmica per a ell. Una façana aïllada pot reduir la necessitat de calor a la meitat en comparació amb una paret feta de lloses o maons de formigó. -
factor de vidre de l'edifici.
Fins i tot quan s'utilitzen finestres de doble vidre amb múltiples cambres i polvorització d'estalvi d'energia, es perd notablement més calor a través de les finestres que a través de les parets. Com més gran part de la façana estigui envidriada, més gran és la necessitat de calor. -
El grau d'il·luminació de l'edifici.
En un dia assolellat, una superfície orientada perpendicularment als raigs solars pot absorbir fins a un quilowatt de calor per metre quadrat.
Potència dels electrodomèstics
Els electrodomèstics solen tenir una potència nominal. Algunes làmpades limiten la potència de les bombetes que s'hi poden utilitzar, per exemple, no més de 60 watts. Això es deu al fet que les bombetes de potència més alta generen molta calor i el suport de la bombeta es pot danyar. I el propi llum a una temperatura alta a la làmpada no durarà gaire. Això és principalment un problema amb les làmpades incandescents. Les làmpades LED, fluorescents i altres funcionen generalment amb una potència més baixa amb la mateixa brillantor i si s'utilitzen en lluminàries dissenyades per a làmpades incandescents no hi ha problemes de potència.
Com més gran sigui la potència de l'electrodomèstic, més gran serà el consum d'energia i el cost d'ús de l'aparell. Per tant, els fabricants milloren constantment els electrodomèstics i les làmpades. El flux lluminós de les làmpades, mesurat en lumens, depèn de la potència, però també del tipus de làmpades. Com més gran sigui el flux lluminós del llum, més brillant serà la seva llum. Per a la gent, l'important és l'alta brillantor, i no l'energia que consumeix la llama, de manera que recentment les alternatives a les làmpades incandescents s'han popularitzat cada vegada més. A continuació es mostren exemples de tipus de làmpades, la seva potència i el flux lluminós que creen.
Càlculs
La teoria és teoria, però com es calculen a la pràctica els costos de calefacció d'una casa de camp? És possible estimar els costos estimats sense submergir-se en l'abisme de fórmules complexes d'enginyeria tèrmica?
Consum de la quantitat necessària d'energia tèrmica
La instrucció per calcular la quantitat aproximada de calor necessària és relativament senzilla. La frase clau és una quantitat aproximada: per simplificar els càlculs, sacrifiquem la precisió, ignorant una sèrie de factors.
- El valor base de la quantitat d'energia tèrmica és de 40 watts per metre cúbic de volum de la casa.
- Al valor base s'afegeixen 100 watts per cada finestra i 200 watts per cada porta a les parets exteriors.
A més, el valor obtingut es multiplica per un coeficient, que es determina per la quantitat mitjana de pèrdua de calor a través del contorn exterior de l'edifici. Per als apartaments al centre d'un edifici d'apartaments, es pren un coeficient igual a un: només es noten pèrdues per la façana. Tres de les quatre parets del contorn de l'apartament voregen amb habitacions càlides.
Per als apartaments cantoners i finals, es pren un coeficient d'1,2 a 1,3, depenent del material de les parets. Les raons són òbvies: dues o fins i tot tres parets es fan exteriors.
Finalment, en una casa particular, el carrer no només es troba al llarg del perímetre, sinó també des de baix i dalt. En aquest cas, s'aplica un coeficient d'1,5.
En una zona de clima fred, hi ha requisits especials per a la calefacció.
Calculem quanta calor es necessita per a una casa de camp de 10x10x3 metres a la ciutat de Komsomolsk-on-Amur, territori de Khabarovsk.
El volum de l'edifici és de 10*10*3=300 m3.
Multiplicant el volum per 40 watts/cub donarà 300 * 40 = 12000 watts.
Sis finestres i una porta són altres 6*100+200=800 watts. 1200+800=12800.
Casa particular. Coeficient 1,5. 12800*1,5=19200.
regió de Khabarovsk. Multipliquem la necessitat de calor per una altra vegada i mitja: 19200 * 1,5 = 28800. En total, al pic de les gelades, necessitem una caldera de 30 quilowatts.
Càlcul de les despeses de calefacció
La manera més senzilla és calcular el consum d'electricitat per a la calefacció: quan s'utilitza una caldera elèctrica, és exactament igual al cost de l'energia tèrmica. Amb un consum continu de 30 quilowatts per hora, gastarem 30 * 4 rubles (preu actual aproximat d'un quilowatt-hora d'electricitat) = 120 rubles.
Afortunadament, la realitat no és tan de malson: com mostra la pràctica, la demanda mitjana de calor és aproximadament la meitat de la calculada.
-
Llenya - 0,4 kg / kW / h.
Així, les normes aproximades de consum de llenya per a la calefacció en el nostre cas seran iguals a 30/2 (la potència nominal, com recordem, es pot dividir per la meitat) * 0,4 \u003d 6 quilograms per hora. -
El consum de carbó marró en termes de quilowatt de calor és de 0,2 kg.
Les taxes de consum de carbó per a la calefacció es calculen en el nostre cas com 30/2*0,2=3 kg/h.
El carbó marró és una font de calor relativament econòmica.
- Per a la llenya: 3 rubles (cost d'un quilogram) * 720 (hores al mes) * 6 (consum per hora) \u003d 12960 rubles.
- Per al carbó - 2 rubles * 720 * 3 = 4320 rubles (llegiu altres).
Determinació del flux d'aire infiltrat en edificis residencials existents en construcció fins a l'any 2000
Construcció d'edificis residencials en marxa
2000 es caracteritzen per una baixa estanquitat de les obertures de les finestres, com a resultat de la qual cosa
el flux d'aire que s'infiltra per aquestes obertures sota l'acció de la gravitació
i la pressió del vent sovint supera la necessària per a la ventilació. Consum
infiltració d'aire Ginf, kg/h, a l'edifici
es troba segons la següent dependència empírica*:
(4.1)
on G.inf.kv - mitjà (segons
edifici) la quantitat d'infiltració a través de les finestres d'un apartament, kg/h;
Ametres quadrats - el nombre d'apartaments de l'edifici;
- el mateix que a
fórmula ();
Ginf.LLU - valor
infiltració a tn = -25 °С a través
finestres i portes exteriors dels locals de la unitat de pujaescales, imputables a un
terra, kg/h Per a edificis d'habitatges que no disposen d'escales, separats
transicions exteriors, Ginf.LLU acceptat en
depenent de l'àrea de les finestres de les unitats d'escala i ascensor FLLU, m2, una planta (Taula 4.1). Per a edificis residencials amb
escales, separades per passadissos exteriors, Ginf.LLU acceptat en
en funció de l'alçada de l'edifici Ni característiques de resistència
portes de passadissos exteriors Sdven els rangs (0,5-2)−10-3 Pa−h/kg2
(primer valor per a portes tancades sense segellar) (Taula 4.2);
* Aquest mètode per determinar la infiltració d'aire
L'edifici residencial es va desenvolupar al MNIITEP a partir de la generalització d'una sèrie de càlculs d'aire
mode a l'ordinador. Permet determinar el cabal total de la infiltració
aire a tots els apartaments de l'edifici, tenint en compte la despresurització de les finestres de les plantes superiors
per garantir la norma sanitària d'entrada a les sales d'estar i tenint en compte les peculiaritats
infiltració d'aire per finestres i portes en el conjunt de l'escala i l'ascensor. Mètode
publicat a la revista Water Supply and Sanitary Engineering, 1987, núm. 9.
Taula 4.2
|
N |
9 |
12 |
16 |
22 |
|
Ginf.LLU, kg/h -a les |
348-270 |
380-286 |
419-314 |
457-344 |
|
-a les |
249-195 |
264-200 |
286-214 |
303-226 |
N- el nombre de plantes de l'edifici, multiplicat pel nombre de trams.
Infiltració mitjana
per les finestres d'un apartament Ginf.kv determinat per
fórmula
Ginf.kv = Ga propβfiβn,(4.2)
on Ga prop - el valor mitjà d'infiltració amb finestres tancades per
un apartament amb Fca.rmsRi\u003d 74,6 kg/h (vegeu l'exemple de càlcul a). Valors Ga prop mostrat a
pestanya. 4,3;
Fca.rms - mitjana per
superfície edificable de finestres i portes balconades d'un apartament, m2;
Ri — Resistència a la penetració d'aire de les finestres segons proves de camp,
m2ּh/kg, a ΔР = 10Pa;
βfi- coeficient en funció del real d'un edifici determinat
valors Fca.rmsRi, definit
segons la fórmula
(4.3)
Rn - coeficient,
tenint en compte l'augment de la infiltració a la velocitat de ventilació de l'aire a causa de
obertura de ventilacions, traverses, etc. Determinat per la taula. 4.4.
Taula 4.3
|
nombre de pisos |
Velocitat |
Ga prop, kg/h, a tn °C |
||||||
|
-40 |
-30 |
-25 |
-15 |
-10 |
-5 |
5 |
||
|
5 |
126 |
110 |
102 |
86 |
78 |
69 |
60 |
51 |
|
3 |
168 |
149 |
143 |
124 |
115 |
108 |
98 |
91 |
|
5 |
198 |
185 |
176 |
160 |
152 |
145 |
137 |
129 |
|
7 |
246 |
231 |
222 |
207 |
203 |
196 |
189 |
183 |
|
9 |
157 |
137 |
127 |
108 |
97 |
86 |
75 |
64 |
|
3 |
198 |
180 |
170 |
150 |
141 |
130 |
121 |
111 |
|
5 |
227 |
209 |
199 |
183 |
174 |
165 |
156 |
147 |
|
7 |
262 |
248 |
240 |
224 |
216 |
208 |
200 |
192 |
|
12 |
167 |
148 |
138 |
115 |
104 |
94 |
80 |
69 |
|
3 |
214 |
194 |
185 |
165 |
154 |
143 |
132 |
121 |
|
5 |
240 |
221 |
213 |
193 |
183 |
174 |
165 |
155 |
|
7 |
274 |
259 |
251 |
236 |
226 |
216 |
207 |
199 |
|
16 |
180 |
159 |
150 |
125 |
113 |
102 |
88 |
74 |
|
3 |
232 |
210 |
197 |
176 |
165 |
157 |
146 |
136 |
|
5 |
253 |
235 |
227 |
206 |
198 |
183 |
178 |
169 |
|
7 |
290 |
278 |
270 |
249 |
242 |
233 |
224 |
215 |
|
22 |
192 |
168 |
158 |
134 |
122 |
108 |
95 |
79 |
|
3 |
249 |
228 |
216 |
194 |
181 |
169 |
156 |
143 |
|
5 |
267 |
247 |
238 |
216 |
208 |
198 |
187 |
178 |
|
7 |
298 |
283 |
276 |
256 |
248 |
239 |
229 |
219 |
|
Velocitat del vent, m/s |
βn a les |
||||||
|
0,5 |
0,7 |
0,9 |
1,1 |
1,3 |
1,5 |
2 |
|
|
1,02 |
1,05 |
1,11 |
1,22 |
1,35 |
1,5 |
2 |
|
|
Més |
1 |
1 |
1,05 |
1,15 |
1,3 |
1,5 |
2 |
Notes:
1) per > 2 prenem βn = 2;
2) en regular amb correcció segons
valor de temperatura de l'aire interior Ga propacceptar
en absència de vent
Quantitat mínima d'infiltració requerida
als apartaments, inclosa la norma sanitària de subministrament d'aire per a sales d'estar i
la quantitat d'aire que entra per les finestres tancades de la cuina, kg / h, es determina per la fórmula:
(4.4)
on Fw.sr. - mitjana per
edifici de superfície habitable d'un apartament, m2;
Ga prop, βfi, Fca.rms, és el mateix que a
fórmula ();
Fok.av.cuina- mitjana per
Finestra d'edifici en una cuina, m2.
Coeficient Av,
tenint en compte la infiltració d'aire addicional als apartaments en comparació amb
l'intercanvi d'aire necessari en ells, es calcula mitjançant la fórmula (4.5) i es substitueix per la fórmula ():
(4.5)
