Tepelnětechnický výpočet
Topné systémy jsou navrženy tak, aby kompenzovaly tepelné ztráty obvodovým pláštěm budov: vnější stěny, podlahy, stropy. Při provádění výpočtu tepelné techniky se berou v úvahu následující faktory:
- průměrná roční teplota a vlhkost venkovního vzduchu v souladu s klimatickým pásmem;
- směr a síla větrů;
- tloušťka vnějších stavebních konstrukcí a součinitel tepelné vodivosti materiálu;
- dostupnost okenních a dveřních otvorů, vlastnosti zasklení;
- přítomnost podkroví a sklepů v prvním a horním patře.
Správný výběr konečných tepelných zařízení je možné pouze při plném zohlednění všech uvedených parametrů. Při výpočtech je lepší mírně nadhodnocovat ukazatele, jinak může nedostatek tepelné energie vést k nutnosti předělat celý systém jako celek.
Při výpočtu tepelně technických výpočtů jsou indikátory lépe závislé.
Podle výsledků tepelně technických výpočtů je možné vybrat zařízení potřebná pro toto schéma vytápění, zejména radiátory. V souladu s SNiP 41-01-2003 "Vytápění a větrání" je doporučený měrný výkon pro obytné prostory od 100 W na 1 m2. celková plocha s výškou stropu ne větší než 3000 mm. Tato hodnota je korigována speciálními koeficienty.
Jak nejlépe zohlednit všechny faktory pro přesný výpočet potřebného výkonu topných zařízení? Je třeba poznamenat, že přítomnost jednoho nebo dvou oken v místnosti zvyšuje tepelné ztráty o 20-30%.
Pokud jsou umístěny na severní nebo na větrné straně, pak lze korekci bezpečně zvýšit o dalších 10%.
Důležité! Radiátory jsou navrženy tak, aby kompenzovaly tepelné ztráty a jejich parametry je nutné počítat s určitou rezervou
1 Obecná posloupnost provádění tepelného výpočtu
-
PROTI
v souladu s odstavcem 4 tohoto návodu
určit typ stavby a podmínky, podle
které by se měly počítat RÓtr. -
Definovat
RÓtr:
-
na
vzorec (5), pokud se počítá budova
pro hygienické, hygienické a pohodlné
podmínky; -
na
vzorec (5a) a tabulka. 2, pokud by výpočet měl
být prováděny na základě podmínek úspory energie.
-
Komponovat
rovnice celkového odporu
uzavírající konstrukci s jedním
neznámé vzorcem (4) a rovnají se
jeho RÓtr. -
Vypočítat
neznámá tloušťka izolační vrstvy
a určit celkovou tloušťku konstrukce.
Při tom je třeba vzít v úvahu typické
tloušťka vnější stěny:
-
tloušťka
cihlové zdi by měly být násobky
velikost cihel (380, 510, 640, 770 mm); -
tloušťka
vnější stěnové panely jsou akceptovány
250, 300 nebo 350 mm; -
tloušťka
sendvičové panely jsou přijímány
rovnající se 50, 80 nebo 100 mm.
Výpočet výměníků tepla a různé metody sestavení tepelné bilance
Při výpočtu výměníků tepla lze použít interní a externí metody sestavení tepelné bilance. Vnitřní metoda využívá tepelné kapacity. Externí metoda využívá hodnoty specifických entalpií.
Při použití vnitřní metody se tepelná zátěž vypočítává pomocí různých vzorců v závislosti na povaze procesů výměny tepla.
Pokud k přenosu tepla dochází bez jakýchkoli chemických a fázových přeměn, a tedy bez uvolňování nebo absorpce tepla.
Podle toho se tepelná zátěž vypočítá podle vzorce
Pokud během procesu výměny tepla dojde ke kondenzaci par nebo k odpaření kapaliny, dojde k jakýmkoli chemickým reakcím, pak se pro výpočet tepelné bilance použije jiná forma.
Při použití externí metody je výpočet tepelné bilance založen na skutečnosti, že stejné množství tepla vstupuje a vystupuje do výměníku tepla za určitou časovou jednotku.
Pokud interní metoda používá data o procesech výměny tepla v samotné jednotce, pak externí metoda používá data z externích indikátorů.
Pro výpočet tepelné bilance externí metodou se používá vzorec
.
Q1 znamená množství tepla, které vstoupí do jednotky a odejde z ní za jednotku času.
Tím je myšlena entalpie látek, které vstupují do kameniva a vystupují z něj.
Můžete také vypočítat rozdíl entalpie, abyste určili množství tepla, které bylo přeneseno mezi různými médii. K tomu se používá vzorec.
Pokud během přenosu tepla došlo k jakýmkoli chemickým nebo fázovým přeměnám, použije se vzorec.
Technické požadavky na zařízení tepelné techniky
Jak vybrat ocelové nebo hliníkové radiátory nejvhodnější pro dané konkrétní podmínky. Všeobecné technické požadavky na topná zařízení jsou stanoveny GOST 31311-2005. Tento dokument stanoví základní pojmy a jejich nominální ukazatele. Maximální teplota chladicí kapaliny pro vodní spotřebiče je 70 °C při průtoku minimálně 60 kg za minutu a tlaku 1 atm.
Při nákupu radiátoru je důležité prostudovat jeho technickou dokumentaci. Odpověď na otázku, která zařízení zvolit pro topné systémy, a zejména radiátory, lze získat po pečlivém prostudování jeho technické dokumentace.
U výrobce se provádějí pasové testy, jejichž výsledky jsou uvedeny v informačních oficiálních publikacích výrobce
Odpověď na otázku, která zařízení zvolit pro topné systémy, a zejména radiátory, lze získat po pečlivém prostudování jeho technické dokumentace. U výrobce se provádějí pasové testy, jejichž výsledky jsou uvedeny v informačních oficiálních publikacích výrobce.
Doporučení, která zařízení jsou pro konkrétní topné systémy nejlepší, mohou dát zaměstnanci provozních podniků. Přítomnost tepelně odolného vnějšího povlaku má nejen dekorativní hodnotu, ale také chrání kovové části před korozí. Požadavky na kvalitu takových povlaků jsou stanoveny v souladu s normami orgánů hygienického dozoru a musí splňovat požadavky GOST 9.032-74 (třída ne nižší než IV).
Důležité! Vybavení systémů vytápění budov by nemělo mít ostré rohy a hrany, o které by se člověk mohl při neopatrné manipulaci poranit. Této problematice je třeba věnovat zvláštní pozornost při výběru vybavení pro školy, školky a nemocnice.
Stanovení tloušťky izolace stěny
Stanovení tloušťky obvodového pláště budovy. Počáteční údaje:
- Stavební plocha - Sredný
- Účel budovy - Obytné.
- Typ konstrukce - třívrstvý.
- Standardní vlhkost v místnosti - 60%.
- Teplota vnitřního vzduchu je 18°C.
číslo vrstvy |
Název vrstvy |
tloušťka |
1 |
Omítka |
0,02 |
2 |
Zednictví (kotel) |
X |
3 |
Izolace (polystyren) |
0,03 |
4 |
Omítka |
0,02 |
2 Postup výpočtu.
Výpočet provádím v souladu s SNiP II-3-79 * „Konstrukční normy. Stavební tepelné inženýrství"
A) Stanovím požadovaný tepelný odpor Ro(tr) podle vzorce:
Ro(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv), kde n je koeficient, který je zvolen s ohledem na umístění vnějšího povrchu uzavírací konstrukce vzhledem k venkovnímu vzduchu.
n=1
tn je vypočtený zimní t venkovního vzduchu, vzat v souladu s odstavcem 2.3 SNiPa „Stavební topná technika“.
Podmínečně přijímám 4
Určím, že tн pro danou podmínku se bere jako vypočtená teplota nejchladnějšího prvního dne: tн=tx(3); tx(l) = -20 °C; tx(5)=-15°С.
tx(3)=(tx(1) + tx(5))/2=(-20+(-15))/2=-18 °C; tn = -18 °С.
Δtn je standardní rozdíl mezi cínem a cínem na povrchu obvodové konstrukce, Δtn=6°C dle tabulky. 2
αv - součinitel prostupu tepla vnitřního povrchu plotové konstrukce
αv=8,7 W/m2°C (podle tabulky 4)
Ro(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv)=1*(18-(-18)/(6*8,7)=0,689 (m2°C/W)
B) Určete RÓ= 1/av+R1+R2+R3+1/αn, kde αn je součinitel prostupu tepla, pro zimní podmínky vnějšího uzavíracího povrchu. αн=23 W/m2°С dle tabulky. 6#vrstva
Název materiálu |
Číslo položky |
ρ, kg/m3 |
σ, m |
λ |
S |
|
1 |
Vápenopísková malta |
73 |
1600 |
0,02 |
0,7 |
8,69 |
2 |
Kotelets |
98 |
1600 |
0,39 |
1,16 |
12,77 |
3 |
Polystyren |
144 |
40 |
X |
0,06 |
0,86 |
4 |
Komplexní malta |
72 |
1700 |
0,02 |
0,70 |
8,95 |
Pro vyplnění tabulky stanovuji provozní podmínky obestavby v závislosti na zónách vlhkosti a mokrém režimu v prostorách.
1 Vlhkostní režim prostor je normální dle tabulky. jeden
2 Vlhkostní zóna - suchá
Stanovuji provozní podmínky → A
R1=σ1/λ1\u003d 0,02 / 0,7 \u003d 0,0286 (m2 ° C / W)
R2=σ2/λ2=0,39/1,16= 0,3362
R3=σ3/λ3 =X/0,06 (m2°C/W)
R4=σ4/λ4 \u003d 0,02 / 0,7 \u003d 0,0286 (m2 ° C / W)
RÓ= 1/av+R1+R2+1/αn = 1/8,7+0,0286 + 0,3362+X/0,06 +0,0286+1/23 = 0,518+X/0,06
Přijímám RÓ= Ro(tr)=0,689 m2°C/W
0,689 = 0,518 + X/0,06
Xtr\u003d (0,689-0,518) * 0,06 \u003d 0,010 (m)
Přijímám konstruktivně σl(f)=0,050 um
R1(φ)= σ1(f)/A1=0,050/0,060=0,833 (m2°C/W)
3 Určuji setrvačnost obálky budovy (hmotnost).
D=R1*S1+ R2*S2+ R3*S3=0,029*8,69+0,3362*12,77+0,833*0,86+0,0286*8,95 = 5,52
Závěr: obvodová konstrukce stěny je vyrobena z vápence ρ = 2000 kg / m3, tloušťky 0,390 m, izolovaného pěnovým plastem tloušťky 0,050 m, který zajišťuje normální teplotní a vlhkostní podmínky prostor a splňuje hygienické a hygienické požadavky na ně .
Klasifikace zařízení pro topné systémy
Ocelové radiátory jsou nejběžnější a mají přijatelnou cenu.
Abyste si vybrali správně kvalitní topná zařízení, musíte v této věci získat představu. Stavebnictví nabízí širokou škálu topných zařízení. K přenosu tepla ze zařízení do okolí dochází v důsledku sálání a konvekce.
V různých topných systémech se používá několik typů zařízení. Jak vybrat kvalitní radiátory? Klasifikace zařízení se provádí podle různých kritérií, včetně materiálů použitých při výrobě, designu, způsobu instalace a dalších vlastností.
Profesionální prodejní konzultanti ze stavebních supermarketů pomohou odpovědět na otázku, která topná zařízení jsou lepší. Nejrozšířenější jsou ocelová tepelná zařízení, která se vyznačují relativně nízkou cenou a přijatelnými pevnostními charakteristikami.
Jsou vyráběny v souladu s požadavky GOST 19904-90.
Dobře se osvědčily baterie z extrudovaného hliníkového profilu nebo lité. Technologie jejich výroby je určena GOST 8617-81. minimální tloušťka stěny musí být alespoň jeden a půl milimetru. To je třeba vzít v úvahu při výběru zařízení pro vytápění.
V klidu
Tepelnětechnické výpočty otopných soustav
Potřeba tepelnětechnického výpočtu otopných soustav (ale i dalších prvků a konstrukcí) vzniká při zásadních opravách a modernizacích objektů.
Relevance provádění takových prací v zařízeních se v posledních letech zvýšila kvůli vysokému opotřebení budov postavených v sovětských letech. Topné soustavy, kterými byly budovy vybaveny před deseti lety a stále jsou vybavovány, jsou navrženy tak, aby neumožňovaly efektivní rozvod tepla mezi podlažími a jednotlivými prvky systémů uvnitř objektu.
Zjednodušeně lze říci, že v některých částech topného systému může být vydáváno příliš mnoho tepla, zatímco v jiných není dostatek. V důsledku toho jsou některé byty převisly, což umožňuje obyvatelům bydlet s otevřenými okny i v zimě. A naopak – některé byty zamrzají, protože nedostávají dostatek tepla.
Odstranění těchto nedostatků umožní tepelná technika a termovize konstrukcí budov a staveb http://www.disso.spb.ru/?item=9.
V první fázi se provedou měření - provede se průzkum a specialisté-inženýři obdrží něco jako tuto mapu. Zobrazuje oblasti s rozdílnými tepelnými podmínkami budov a umožňuje opravit stávající závady.
Dalším krokem je provedení tepelnětechnického výpočtu, který umožňuje vyřešit otázku rovnoměrného rozvodu tepla v domě. Každé zařízení tento úkol řeší jinak. V některých případech je nutné dům izolovat - provést opláštění izolací. V ostatních případech je nutné vybalancovat systémy vytápění, modernizovat stávající inženýrské systémy z ITP.
Tepelný průzkum odhalí vady vytápění a naznačí inženýrům a projektantům, které konstrukční prvky vyžadují přepočet. V budoucnu je modernizace prováděna pomocí moderních technologií a moderních topných zařízení.
Zobrazení: 787
Datum: 25. února 2014
Při výběru radiátorů se vyplatí zvážit všechny faktory, které je ovlivňují.
Udržování komfortního teplotního a vlhkostního režimu v obytných nebo jiných prostorách v klimatických podmínkách naší země není možné bez topných systémů. Nejrozšířenější schémata s mezilehlým chladivem, které může být jak centralizované, tak autonomní.
Konečnými zařízeními v takových systémech jsou topná zařízení, která provádějí procesy výměny tepla v prostorách.
Otázka: jak si vybrat topné radiátory, s přihlédnutím ke všem faktorům, je poměrně komplikovaná a vyžaduje podrobné zvážení.
2 Příklad 1
Vypočítat
tloušťka vnější stěny bytového domu,
se nachází ve městě Topki, Kemerovo
oblasti.
A.
Počáteční údaje
-
Odhadovaný
teplota nejchladnější pětky
dní
tn=
-39 оС
(Tabulka 1 nebo Příloha 1 této příručky);
-
Střední
teplota topného období
tod.za=
-8,2 °C
(viz tamtéž); -
Doba trvání
topné období zod.za=
235 dní (tamtéž); -
Odhadovaný
vnitřní teplota vzduchu tproti=
+20 оС,
relativní
vlhkost vnitřního vzduchu φ=
55%
(cm.
příloha 2 tohoto návodu);
-
Vlhkost vzduchu
pokojový režim - normální (tabulka 1
); -
Zóna
vlhkost - sucho (cca 1 *); -
Podmínky
operace - A (cca 2).
Rýže.
2. Náčrt návrhu stěny
stůl
7. Tepelně technické
materiálové vlastnosti (na
adj. 3*, v závislosti na operaci A)
název
materiálγ,
kg/m3
adj.3*
5,
mλ,
W/(m °C),
adj.3*,
m2 |
|||||
1. |
Cement-písek |
1800 |
0,02 |
0,76 |
0,026 |
2. |
Cihlový |
1400 |
0,12 |
0,52 |
0,23 |
název
materiálγ,
kg/m3
adj.3* 5,
mλ,
W/(m °C),
adj.3*,
m2 |
|||||
3. |
Desky |
50 |
53 |
0,052 |
53/0,052 |
4. |
Cihlový |
1400 |
0,38 |
0,52 |
0,73 |
5. |
Vápenopískové |
1600 |
0,015 |
0,7 |
0,021 |
B.
Postup výpočtu
1.
V souladu s článkem 4.1. a 4.2 požadováno
odolnost vůči přenosu tepla daného
budovy by měly být určeny z podmínek
úspora energie v závislosti na
topné denostupně
podle vzorce (5a):
GSOP
= (tproti—
tod.za)zod.za
GSOP
= (20-(-8,2))·235 = 6627.
.
Požadovaný (snížený) odpor
přenos tepla z podmínek úspory energie
určí se interpolací podle tabulky. 2 (nebo
tab. 1b)
RÓtr=
3,72 (m2
oC/W).
.
Celkový tepelný odpor
obklopující struktura je určena
vzorec (3):
;
kde
αproti=
8,7 W/(m2 °C)
(Tabulka 4*, viz také Tabulka 4 příručky);
αn=
23 W/(m2 °C)
(Tabulka 6 *, viz také Tabulka 5 v příručce).
RÓRÓtr
RÓ
=
1/8,7 + 0,026 + 0,23 + 53/0,052
+ 0,73 + 0,021 + 1/23 = 3,72
53=
0,13 (m)
.
S přihlédnutím k modulární tloušťce cihly
zdivo přijmout
tloušťka izolace z minerální vlny
desky rovné 0,14 m.
Pak celková tloušťka vnějších stěn bez
započtení dokončovacích vrstev bude 0,64 m
(2,5 cihly).
Pojďme utrácet
ověřovací výpočet celkového term
strukturální odolnost:
RÓ
=
1/8,7 + 0,026 + 0,23 + 0,14/0,052 + 0,73 + 0,021 + 1/23 =3,85
RÓ
=
3,85 > RÓtr
=
3,72
Závěr:
přijatý design vnějších stěn
splňuje tepelné požadavky.