Wärmetechnische Berechnung von umhüllten Konstruktionen

Wärmetechnische Berechnung

Heizsysteme sind so konzipiert, dass sie Wärmeverluste durch Gebäudehüllen ausgleichen: Außenwände, Böden, Decken. Bei der wärmetechnischen Berechnung werden folgende Faktoren berücksichtigt:

1. durchschnittliche Jahrestemperatur und -feuchte der Außenluft entsprechend der Klimazone;
2. Richtung und Stärke der Winde;
3. Dicke der äußeren Gebäudestrukturen und Wärmeleitfähigkeit des Materials;
4. Verfügbarkeit von Fenster- und Türöffnungen, Verglasungseigenschaften;
5. das Vorhandensein von Dachböden und Kellern für die ersten und oberen Stockwerke.

Die richtige Auswahl der endgültigen wärmetechnischen Geräte ist nur möglich, wenn alle aufgeführten Parameter vollständig berücksichtigt werden. Bei Berechnungen ist es besser, die Indikatoren leicht zu überschätzen, da sonst der Mangel an thermischer Leistung dazu führen kann, dass das gesamte System als Ganzes neu gestaltet werden muss.

Bei der Berechnung von wärmetechnischen Berechnungen sind die Indikatoren besser abhängig.

Es ist möglich, die für dieses Heizschema erforderlichen Geräte, insbesondere Heizkörper, nach den Ergebnissen einer wärmetechnischen Berechnung auszuwählen. Gemäß SNiP 41-01-2003 „Heizung und Lüftung“ beträgt die empfohlene spezifische Leistung für Wohngebäude 100 W pro 1 m². Gesamtfläche mit einer Deckenhöhe von nicht mehr als 3000 mm. Dieser Wert wird durch spezielle Koeffizienten korrigiert.

Wie können alle Faktoren für eine genaue Berechnung der erforderlichen Leistung von Heizgeräten am besten berücksichtigt werden? Es ist zu beachten, dass das Vorhandensein von einem oder zwei Fenstern im Raum den Wärmeverlust um 20-30% erhöht.

Befinden sie sich auf der Nord- oder Windseite, kann die Korrektur getrost um weitere 10 % erhöht werden.

Wichtig! Heizkörper sind so ausgelegt, dass sie Wärmeverluste ausgleichen, und ihre Parameter müssen mit einem gewissen Spielraum berechnet werden

1 Die allgemeine Reihenfolge der Durchführung der thermischen Berechnung

1. v
   gemäß Absatz 4 dieses Handbuchs
   Bestimmen Sie die Art des Gebäudes und die Bedingungen, nach
   was gezählt werden soll R_Ötr.

2. Definieren
   R_Ötr:

• an
  Formel (5), wenn das Gebäude berechnet wird
  für hygienisch und hygienisch und komfortabel
  Bedingungen;

• an
  Formel (5a) und Tabelle. 2, wenn die Berechnung sollte
  auf der Grundlage von Energiesparbedingungen durchgeführt werden.

1. Komponieren
   Gesamtwiderstandsgleichung
   umschließende Struktur mit einem
   unbekannt nach Formel (4) und gleich
   seine R_Ötr.

2. Berechnung
   unbekannte Dicke der Dämmschicht
   und bestimmen Sie die Gesamtdicke der Struktur.
   Dabei sind typische zu berücksichtigen
   Außenwandstärken:

• Dicke
  Ziegelwände sollten ein Vielfaches sein
  Ziegelgröße (380, 510, 640, 770 mm);

• Dicke
  Außenwandpaneele werden akzeptiert
  250, 300 oder 350 mm;

• Dicke
  Sandwichplatten werden akzeptiert
  gleich 50, 80 oder 100 mm.

Berechnung von Wärmetauschern und verschiedene Methoden zur Erstellung der Wärmebilanz

Bei der Berechnung von Wärmetauschern können interne und externe Methoden zur Erstellung der Wärmebilanz verwendet werden. Das interne Verfahren nutzt Wärmekapazitäten. Die externe Methode verwendet die Werte spezifischer Enthalpien.

Bei der internen Methode wird die Wärmelast je nach Art der Wärmeaustauschvorgänge nach unterschiedlichen Formeln berechnet.

Wenn der Wärmeaustausch ohne chemische und Phasenumwandlungen und dementsprechend ohne Wärmeabgabe oder -aufnahme erfolgt.

Dementsprechend wird die Wärmelast durch die Formel berechnet

Wenn während des Wärmeaustauschs Dampfkondensation auftritt oder Flüssigkeit verdunstet oder chemische Reaktionen auftreten, wird eine andere Form zur Berechnung der Wärmebilanz verwendet.

Bei der externen Methode basiert die Berechnung der Wärmebilanz darauf, dass für eine bestimmte Zeiteinheit eine gleiche Wärmemenge in den Wärmetauscher eintritt und ihn verlässt.
Wenn die interne Methode Daten zu Wärmeaustauschprozessen in der Einheit selbst verwendet, verwendet die externe Methode Daten von externen Indikatoren.

Zur Berechnung der Wärmebilanz nach der externen Methode wird die Formel verwendet
.

Mit Q1 ist die Wärmemenge gemeint, die pro Zeiteinheit in das Gerät eintritt und aus ihm austritt.
Darunter versteht man die Enthalpie von Stoffen, die in das Aggregat ein- und austreten.

Sie können auch die Enthalpiedifferenz berechnen, um die Wärmemenge zu bestimmen, die zwischen verschiedenen Medien übertragen wurde. Dazu wird die Formel verwendet.

Wenn während der Wärmeübertragung chemische oder Phasenumwandlungen aufgetreten sind, wird die Formel verwendet.

Technische Anforderungen an wärmetechnische Geräte

So wählen Sie Stahl- oder Aluminiumheizkörper aus, die für bestimmte Bedingungen am besten geeignet sind. Allgemeine technische Anforderungen an Heizgeräte werden von GOST 31311-2005 festgelegt. Dieses Dokument legt die Grundkonzepte und ihre nominalen Indikatoren fest. Die maximale Kühlmitteltemperatur für Wassergeräte beträgt 70 ° C bei einer Durchflussmenge von mindestens 60 kg pro Minute und einem Druck von 1 atm.

Beim Kauf eines Heizkörpers ist es wichtig, seine technische Dokumentation zu studieren. Die Antwort auf die Frage, welche Geräte für Heizsysteme und insbesondere Heizkörper zu wählen sind, kann nach sorgfältigem Studium der technischen Dokumentation erhalten werden.

Beim Hersteller werden Passtests durchgeführt, deren Ergebnisse sich in den offiziellen Veröffentlichungen des Herstellers widerspiegeln

Die Antwort auf die Frage, welche Geräte für Heizsysteme und insbesondere Heizkörper zu wählen sind, kann nach sorgfältigem Studium der technischen Dokumentation erhalten werden. Beim Hersteller werden Passtests durchgeführt, deren Ergebnisse sich in den offiziellen Veröffentlichungen des Herstellers widerspiegeln.

Empfehlungen, welche Geräte für bestimmte Heizsysteme am besten geeignet sind, können Mitarbeiter von Betreiberunternehmen geben. Das Vorhandensein einer hitzebeständigen Außenbeschichtung hat nicht nur einen dekorativen Wert, sondern schützt auch Metallteile vor Korrosion. Die Qualitätsanforderungen für solche Beschichtungen werden gemäß den Standards der Gesundheitsaufsichtsbehörden festgelegt und müssen den Anforderungen von GOST 9.032-74 (Klasse nicht niedriger als IV) entsprechen.

Wichtig! Die Ausrüstung von Gebäudeheizungen sollte keine scharfen Ecken und Kanten haben, die bei unvorsichtiger Handhabung eine Person verletzen können. Bei der Auswahl der Ausstattung für Schulen, Kindergärten und Krankenhäuser sollte dieser Frage besondere Beachtung geschenkt werden.

Bestimmung der Dicke der Wanddämmung

Bestimmung der Dicke der Gebäudehülle. Ausgangsdaten:

1. Baugebiet - Sredny
2. Zweck des Gebäudes - Wohnen.
3. Bauart - dreischichtig.
4. Standardraumfeuchtigkeit - 60%.
5. Die Temperatur der Innenluft beträgt 18°C.

Schichtnummer	Ebenenname	Dicke
1	Gips	0,02
2	Mauerwerk (Kessel)	x
3	Isolierung (Polystyrol)	0,03
4	Gips	0,02

2 Berechnungsverfahren.

Ich führe die Berechnung gemäß SNiP II-3-79 * „Designstandards. Bauwärmetechnik“

A) Ich bestimme den erforderlichen Wärmewiderstand R_{o(tr) nach der Formel:}

R_{o(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv) , wobei n der Koeffizient ist, der unter Berücksichtigung der Lage der Außenfläche der umschließenden Struktur in Bezug auf die Außenluft gewählt wird.}

n=1

tн ist die berechnete Wintertemperatur außen, gemessen gemäß Abschnitt 2.3 des SNiPa „Bauheizungstechnik“.

Ich akzeptiere bedingt 4

Ich bestimme, dass tн für eine gegebene Bedingung als die berechnete Temperatur des kältesten ersten Tages genommen wird: tн=t_{x(3) ; Tx(1)=-20°C; Tx(5)=-15°С.}

T_{x(3)=(tx(1) + tx(5))/2=(-20+(-15))/2=-18°C; tn=-18°С.}

Δtn ist die Normdifferenz zwischen Zinnluft und Zinnoberfläche der umschließenden Struktur, Δtn=6°C laut Tabelle. 2

αv - Wärmedurchgangskoeffizient der Innenfläche der Zaunkonstruktion

αv=8,7 W/m2°C (nach Tabelle 4)

R_{o(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv)=1*(18-(-18)/(6*8,7)=0,689(m2°C/W)}

B) R bestimmen_Ö=1/αv+R₁+R₂+R₃+1/αn , wobei αn der Wärmedurchgangsfaktor ist, für winterliche Bedingungen der äußeren Umfassungsfläche. αн=23 W/m2°С laut Tabelle. 6#Schicht

	Material Name	Artikelnummer	ρ, kg/m3	σ, m	λ	S
1	Kalksandmörtel	73	1600	0,02	0,7	8,69
2	Kotelets	98	1600	0,39	1,16	12,77
3	Styropor	144	40	x	0,06	0,86
4	Komplexer Mörtel	72	1700	0,02	0,70	8,95

Um die Tabelle auszufüllen, bestimme ich die Betriebsbedingungen der umschließenden Struktur in Abhängigkeit von den Feuchtigkeitszonen und dem Nassregime in den Räumlichkeiten.

1 Das Feuchtigkeitsregime der Räumlichkeiten ist gemäß der Tabelle normal. eins

2 Feuchtigkeitszone - trocken

Ich bestimme die Betriebsbedingungen → 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)

R_Ö=1/αv+R₁+R₂+1/αn = 1/8,7 + 0,0286 + 0,3362 + X/0,06 + 0,0286 + 1/23 = 0,518 + X/0,06

Ich akzeptiere R_Ö= R_{o(tr)=0,689m2°C/W}

0,689 = 0,518 + X/0,06

x_tr\u003d (0,689-0,518) * 0,06 \u003d 0,010 (m)

Ich akzeptiere konstruktiv σ_{1(f)=0,050 m}

R_{1(φ)= σ1(f)/λ1=0,050/0,060=0,833 (m2 °C/W)}

3 Ich bestimme die Trägheit der Gebäudehülle (Massivität).

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

Schlussfolgerung: Die umschließende Struktur der Wand besteht aus Kalkstein ρ = 2000 kg / m3, 0,390 m dick, isoliert mit 0,050 m dickem Schaumkunststoff, der die normalen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen der Räumlichkeiten gewährleistet und die sanitären und hygienischen Anforderungen für sie erfüllt .

Klassifizierung von Geräten für Heizungsanlagen

Stahlheizkörper sind am gebräuchlichsten und haben einen erschwinglichen Preis.

Um die richtigen Qualitätsheizgeräte auszuwählen, müssen Sie sich in dieser Angelegenheit ein Bild machen. Die Baubranche bietet ein breites Spektrum an Heizgeräten. Die Wärmeübertragung von Geräten an die Umgebung erfolgt durch Strahlung und Konvektion.

Es gibt verschiedene Arten von Geräten, die in verschiedenen Heizsystemen verwendet werden. Wie wählt man hochwertige Heizkörper aus? Die Klassifizierung der Geräte erfolgt nach verschiedenen Kriterien, einschließlich der bei der Herstellung verwendeten Materialien, des Designs, der Installationsmethode und anderer Merkmale.

Professionelle Verkaufsberater aus Baumärkten helfen bei der Beantwortung der Frage, welche Heizgeräte besser sind. Am weitesten verbreitet sind wärmetechnische Geräte aus Stahl, die sich durch relativ niedrige Kosten und akzeptable Festigkeitseigenschaften auszeichnen.

Sie werden gemäß den Anforderungen von GOST 19904-90 hergestellt.

Batterien aus Aluminium-Strangpressprofil oder Guss haben sich bewährt. Die Technologie ihrer Herstellung wird von GOST 8617-81 bestimmt. die Mindestwandstärke muss mindestens anderthalb Millimeter betragen. Dies muss bei der Auswahl von Geräten für die Raumheizung berücksichtigt werden.

In der Freizeit

Wärmetechnische Berechnung von Heizungsanlagen

Die Notwendigkeit einer wärmetechnischen Berechnung von Heizungsanlagen (sowie anderer Elemente und Konstruktionen) entsteht im Falle einer Generalüberholung und Modernisierung von Gebäuden.

Die Relevanz der Durchführung solcher Arbeiten an Anlagen hat in den letzten Jahren aufgrund des hohen Verschleißes von Gebäuden aus der Sowjetzeit zugenommen. Die Heizungsanlagen, mit denen Gebäude vor zehn Jahren ausgestattet wurden und noch ausgestattet werden, sind so ausgelegt, dass sie keine effiziente Wärmeverteilung zwischen Stockwerken und einzelnen Anlagenelementen innerhalb des Gebäudes zulassen.

Vereinfacht gesagt kann an manchen Stellen der Heizung zu viel Wärme abgegeben werden, an anderen wiederum zu wenig. Dadurch erhalten einige Wohnungen eine Überversorgung, die es den Bewohnern ermöglicht, auch im Winter mit offenen Fenstern zu wohnen. Und umgekehrt – manche Wohnungen frieren ein, weil sie nicht genug Wärme bekommen.

Um diese Mängel zu beseitigen, können Wärmetechnik und Wärmebildgebung der Strukturen von Gebäuden und Strukturen http://www.disso.spb.ru/?item=9.

In der ersten Phase werden Messungen durchgeführt - eine Vermessung wird durchgeführt und Fachingenieure erhalten so etwas wie diese Karte. Es zeigt Bereiche mit unterschiedlichen thermischen Bedingungen von Gebäuden und ermöglicht es Ihnen, die vorhandenen Mängel zu beheben.

Der nächste Schritt besteht darin, eine wärmetechnische Berechnung durchzuführen, mit der Sie das Problem der gleichmäßigen Wärmeverteilung im Haus lösen können. Jede Einrichtung handhabt diese Aufgabe anders. In einigen Fällen ist es notwendig, das Haus zu isolieren - um eine Ummantelung mit Isolierung durchzuführen. In anderen Fällen ist es notwendig, Heizungssysteme abzugleichen, vorhandene technische Systeme von ITP zu modernisieren.

Die thermische Untersuchung deckt Heizungsfehler auf und zeigt Ingenieuren und Konstrukteuren an, welche Strukturelemente neu berechnet werden müssen. In Zukunft wird die Modernisierung mit modernen Technologien und modernen Heizgeräten durchgeführt.

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Datum: 25. Februar 2014

Bei der Auswahl von Heizkörpern lohnt es sich, alle Faktoren zu berücksichtigen, die sie beeinflussen.

Die Aufrechterhaltung eines angenehmen Temperatur- und Feuchtigkeitsregimes in Wohn- oder anderen Räumen unter den klimatischen Bedingungen unseres Landes ist ohne Heizsysteme unmöglich. Die am weitesten verbreiteten Schemata mit einem Zwischenkühlmittel, das sowohl zentralisiert als auch autonom sein kann.

Die letzten Geräte in solchen Systemen sind Heizgeräte, die Wärmeaustauschprozesse in den Räumlichkeiten durchführen.

Die Frage: Wie man Heizkörper unter Berücksichtigung aller Faktoren auswählt, ist ziemlich kompliziert und erfordert eine detaillierte Überlegung.

2 Beispiel 1

Berechnung
Dicke der Außenwand eines Wohngebäudes,
befindet sich in der Stadt Topki, Kemerowo
Bereiche.

A.
Ausgangsdaten

1. Geschätzt
   Temperatur der kältesten fünf
   Tage

T_n=
-39 оС
(Tabelle 1 oder Anhang 1 dieses Handbuchs);

1. Mittel
   Temperatur der Heizperiode
   T_ab.per.=
   -8,2 °C
   (siehe ebenda);

2. Dauer
   Heizperiode z_ab.per.=
   235 Tage (ebd.);

3. Geschätzt
   Innenlufttemperatur T_v=
   +20 оС,

relativ
Luftfeuchtigkeit in Innenräumen φ=
55%

(cm.
Anhang 2 dieses Handbuchs);

1. Feuchtigkeit
   Raummodus - normal (Tabelle 1
   );

2. Zone
   Feuchtigkeit - trocken (ca. 1 *);

3. Bedingungen
   Betrieb - A (Anh. 2).

Reis.
2. Wandgestaltungsskizze

Tabelle
7. Thermotechnisch
Materialeigenschaften (an
adj. 3*, abhängig von Betrieb A)

Name
Materialγ,
kg/m3
Adj.3*
δ,
mλ,
W/(m °C),
Adj.3*,

m2 °C/W
1.	Zementsand Lösung	1800	0,02	0,76	0,026
2.	Schrotten Keramikhohlraum auf Zementsand Lösung	1400	0,12	0,52	0,23

Name
Materialγ,
kg/m3
Adj.3* δ,
mλ,
W/(m °C),
Adj.3*,

m2 °C/W
3.	Platten Mineralwolle auf Synthetik Bindemittel	50	δ3	0,052	δ3/0,052
4.	Schrotten Keramikhohlraum auf Zementsand Lösung	1400	0,38	0,52	0,73
5.	Kalksand Lösung	1600	0,015	0,7	0,021

B.
Berechnungsverfahren

1.
Gemäß Ziffer 4.1. und 4.2 erforderlich
Widerstand gegen Wärmeübertragung von einem gegebenen
Gebäude sollten aus den Bedingungen bestimmt werden
Energieeinsparung je nach
Heizgradtage
nach Formel (5a):

GSOP
= (T_v—
T_ab.per.)z_ab.per.

GSOP
= (20-(-8,2))·235 = 6627.

.
Erforderlicher (reduzierter) Widerstand
Wärmeübertragung aus Energiesparbedingungen
durch Interpolation gemäß Tabelle ermittelt. 2 (bzw
Tab. 1b)

R_Ötr=
3,72 (m2
oC/W).

.
Gesamter thermischer Widerstand
umschließende Struktur wird durch bestimmt
Formel (3):

;

wo
a_v=
8,7 W/(m2 °C)
(Tabelle 4*, siehe auch Tabelle 4 des Handbuchs);

a_n=
23 W/(m2 °C)
(Tabelle 6 *, siehe auch Tabelle 5 des Handbuchs).

R_ÖR_Ötr

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

δ₃=
0,13 (m)

.
Unter Berücksichtigung der modularen Dicke des Ziegels
Mauerwerk akzeptieren
Dicke der Mineralwolldämmung
Platten gleich 0,14 m.
Dann die Gesamtdicke der Außenwände ohne
Die Berücksichtigung der Deckschichten beträgt 0,64 m
(2,5 Steine).

Lass uns ausgeben
Überprüfung Berechnung der gesamten thermischen
struktureller Widerstand:

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

R_Ö
=
3,85 > R_Ötr
=
3,72

Fazit:
akzeptierte Gestaltung von Außenwänden
erfüllt thermische Anforderungen.