TERMOTECHNICZNE OBLICZENIA KONSTRUKCJI ŚRODOWISKOWYCH

Obliczenia termotechniczne

Systemy grzewcze mają na celu kompensację strat ciepła przez przegrody budowlane: ściany zewnętrzne, podłogi, stropy. Przy przeprowadzaniu obliczeń ciepłowniczych brane są pod uwagę następujące czynniki:

1. średnia roczna temperatura i wilgotność powietrza zewnętrznego zgodnie ze strefą klimatyczną;
2. kierunek i siła wiatrów;
3. grubość zewnętrznych konstrukcji budowlanych i współczynnik przewodności cieplnej materiału;
4. dostępność otworów okiennych i drzwiowych, charakterystyka oszklenia;
5. obecność strychów i piwnic na pierwszym i wyższym piętrze.

Prawidłowy dobór ostatecznych urządzeń ciepłowniczych jest możliwy tylko wtedy, gdy wszystkie wymienione parametry są w pełni uwzględnione. Dokonując obliczeń, lepiej nieco przeszacować wskaźniki, w przeciwnym razie brak mocy cieplnej może prowadzić do konieczności przerobienia całego systemu jako całości.

Przy obliczaniu obliczeń inżynierii cieplnej wskaźniki są lepiej zależne.

Istnieje możliwość wyboru urządzeń niezbędnych do tego schematu ogrzewania, w szczególności grzejników, zgodnie z wynikami obliczeń ciepłowniczych. Zgodnie z SNiP 41-01-2003 „Ogrzewanie i wentylacja” zalecana moc właściwa dla pomieszczeń mieszkalnych wynosi od 100 W na 1 m2. całkowita powierzchnia przy wysokości sufitu nie większej niż 3000 mm. Ta wartość jest dostosowywana przez specjalne współczynniki.

Jak najlepiej uwzględnić wszystkie czynniki w celu dokładnego obliczenia wymaganej mocy urządzeń grzewczych? Należy zauważyć, że obecność jednego lub dwóch okien w pomieszczeniu zwiększa straty ciepła o 20-30%.

Jeśli znajdują się po stronie północnej lub wietrznej, to poprawkę można bezpiecznie zwiększyć o kolejne 10%.

Ważny! Grzejniki mają za zadanie kompensować straty ciepła, a ich parametry należy obliczyć z pewnym marginesem

1 Ogólna kolejność wykonywania obliczeń termotechnicznych

1. V
   zgodnie z paragrafem 4 niniejszej instrukcji
   określić rodzaj budynku i warunki zgodnie z
   które należy policzyć r_Otr.

2. Definiować
   r_Otr:

• na
  wzór (5), jeśli budynek jest obliczany
  dla sanitarno-higienicznych i wygodnych
  warunki;

• na
  wzór (5a) i tabelę. 2 jeśli obliczenia powinny
  być prowadzone w oparciu o warunki oszczędzania energii.

1. Komponować
   równanie oporu całkowitego
   zamykanie struktury jednym
   nieznany wzorem (4) i równy
   jego r_Otr.

2. Oblicz
   nieznana grubość warstwy izolacyjnej
   i określić całkowitą grubość konstrukcji.
   Czyniąc to, należy wziąć pod uwagę typowe
   grubości ścianek zewnętrznych:

• grubość
  ceglane ściany powinny być wielokrotnością
  rozmiar cegły (380, 510, 640, 770 mm);

• grubość
  zewnętrzne panele ścienne są akceptowane
  250, 300 lub 350 mm;

• grubość
  akceptowane są płyty warstwowe
  równy 50, 80 lub 100 mm.

Obliczanie wymienników ciepła i różne metody sporządzania bilansu cieplnego

Przy obliczaniu wymienników ciepła można zastosować wewnętrzne i zewnętrzne metody sporządzania bilansu ciepła. Metoda wewnętrzna wykorzystuje pojemności cieplne. Metoda zewnętrzna wykorzystuje określone entalpie.

W przypadku metody wewnętrznej obciążenie cieplne jest obliczane przy użyciu różnych wzorów, w zależności od charakteru procesów wymiany ciepła.

Jeżeli przenoszenie ciepła następuje bez żadnych przemian chemicznych i fazowych, a zatem bez wydzielania lub pochłaniania ciepła.

W związku z tym obciążenie cieplne oblicza się według wzoru

Jeżeli podczas procesu wymiany ciepła nastąpi kondensacja pary lub wyparowanie cieczy, zachodzą jakiekolwiek reakcje chemiczne, to do obliczenia bilansu cieplnego stosuje się inną formę.

W przypadku metody zewnętrznej obliczenia bilansu ciepła opierają się na fakcie, że przez pewną jednostkę czasu taka sama ilość ciepła wchodzi i wychodzi z wymiennika ciepła.
Jeżeli metoda wewnętrzna wykorzystuje dane dotyczące procesów wymiany ciepła w samej jednostce, to metoda zewnętrzna wykorzystuje dane ze wskaźników zewnętrznych.

Do obliczenia bilansu ciepła metodą zewnętrzną stosuje się wzór
.

Przez Q1 rozumie się ilość ciepła, która wchodzi do jednostki i wychodzi z niej w jednostce czasu.
Rozumie się przez to entalpię substancji, które wchodzą do agregatu i opuszczają go.

Możesz również obliczyć różnicę entalpii, aby określić ilość ciepła, które zostało przeniesione między różnymi mediami. W tym celu stosuje się formułę.

Jeżeli podczas wymiany ciepła wystąpiły jakiekolwiek przemiany chemiczne lub fazowe, stosuje się wzór.

Wymagania techniczne dla urządzeń ciepłowniczych

Jak wybrać grzejniki stalowe lub aluminiowe najbardziej odpowiednie do danych warunków. Ogólne wymagania techniczne dotyczące urządzeń grzewczych określa GOST 31311-2005. Dokument ten ustanawia podstawowe pojęcia i ich nominalne wskaźniki. Maksymalna temperatura chłodziwa dla urządzeń wodnych wynosi 70 ° C przy natężeniu przepływu co najmniej 60 kg na minutę i ciśnieniu 1 atm.

Kupując grzejnik, ważne jest zapoznanie się z jego dokumentacją techniczną. Odpowiedź na pytanie, jakie urządzenia wybrać do systemów grzewczych, a w szczególności grzejników, można uzyskać po dokładnym przestudiowaniu jego dokumentacji technicznej.

U producenta przeprowadzane są badania paszportowe, których wyniki znajdują odzwierciedlenie w oficjalnych publikacjach informacyjnych producenta

Odpowiedź na pytanie, jakie urządzenia wybrać do systemów grzewczych, a w szczególności grzejników, można uzyskać po dokładnym przestudiowaniu jego dokumentacji technicznej. U producenta przeprowadzane są testy paszportowe, których wyniki znajdują odzwierciedlenie w oficjalnych publikacjach informacyjnych producenta.

Rekomendacje, które urządzenia są najlepsze dla konkretnych systemów grzewczych, mogą podać pracownicy działających przedsiębiorstw. Obecność żaroodpornej powłoki zewnętrznej ma nie tylko wartość dekoracyjną, ale także chroni części metalowe przed korozją. Wymagania jakościowe dla takich powłok są określane zgodnie z normami organów nadzoru sanitarnego i muszą spełniać wymagania GOST 9.032-74 (klasa nie niższa niż IV).

Ważny! Wyposażenie instalacji grzewczych budynków nie powinno mieć ostrych narożników i krawędzi, które mogą zranić człowieka przy nieostrożnym obchodzeniu się. Na tę kwestię należy zwrócić szczególną uwagę przy wyborze sprzętu dla szkół, przedszkoli i szpitali.

Określanie grubości izolacji ściany

Wyznaczanie grubości przegród zewnętrznych. Wstępne dane:

1. Rejon budowy - Sredny
2. Przeznaczenie budynku - mieszkalny.
3. Rodzaj konstrukcji - trójwarstwowa.
4. Standardowa wilgotność w pomieszczeniu - 60%.
5. Temperatura powietrza wewnętrznego wynosi 18°С.

numer warstwy	Nazwa warstwy	grubość
1	Gips	0,02
2	Kamieniarstwo (kocioł)	x
3	Izolacja (polistyren)	0,03
4	Gips	0,02

2 Procedura obliczeniowa.

Obliczenia przeprowadzam zgodnie z SNiP II-3-79 * „Standardy projektowe. Ciepłownictwo budowlane”

A) określam wymagany opór cieplny R_{o(tr) według wzoru:}

r_{o(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv) , gdzie n jest współczynnikiem dobieranym z uwzględnieniem położenia zewnętrznej powierzchni konstrukcji otaczającej w stosunku do powietrza zewnętrznego.}

n=1

tn to obliczona zimowa t powietrza zewnętrznego, przyjęta zgodnie z paragrafem 2.3 SNiPa „Inżynieria ogrzewnictwa budowlanego”.

Akceptuję warunkowo 4

Określam, że tн dla danego warunku jest obliczoną temperaturą najzimniejszego pierwszego dnia: 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 to standardowa różnica pomiędzy cyną powietrza a cyną na powierzchni konstrukcji otaczającej, Δtn=6°C zgodnie z tabelą. 2

αv - współczynnik przenikania ciepła wewnętrznej powierzchni konstrukcji ogrodzenia

αv=8,7 W/m2°C (wg Tabeli 4)

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

B) Określ R_O=1/αv+R₁+R₂+R₃+1/αn, gdzie αn jest współczynnikiem przejmowania ciepła, dla warunków zimowych zewnętrznej powierzchni obudowy. αн=23 W/m2°С zgodnie z tabelą. 6 # warstwa

	Nazwa materiału	numer przedmiotu	ρ, kg/m3	σ, m	λ	S
1	Zaprawa wapienno-piaskowa	73	1600	0,02	0,7	8,69
2	Kotelec	98	1600	0,39	1,16	12,77
3	Styropian	144	40	x	0,06	0,86
4	Złożona zaprawa	72	1700	0,02	0,70	8,95

Aby wypełnić tabelę, określam warunki pracy konstrukcji otaczającej, w zależności od stref wilgotności i reżimu mokrego w pomieszczeniu.

1 Reżim wilgotności w pomieszczeniu jest normalny zgodnie z tabelą. jeden

2 Strefa wilgotności - sucha

Określam warunki pracy → 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_O=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

Akceptuję R_O= 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)

Przyjmuję konstruktywnie σ_{1(f)=0,050 m}

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

3 Określam bezwładność przegród zewnętrznych budynku (masywność).

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

Wniosek: konstrukcja ogrodzeniowa ściany wykonana jest z kamienia wapiennego ρ=2000kg/m3 o grubości 0,390m, ocieplona tworzywem piankowym o grubości 0,050m, co zapewnia normalne warunki temperaturowo-wilgotnościowe pomieszczeń oraz spełnia stawiane im wymagania sanitarno-higieniczne .

Klasyfikacja urządzeń do systemów grzewczych

Grzejniki stalowe są najczęstsze i mają przystępną cenę.

Aby wybrać odpowiednią jakość urządzeń grzewczych, trzeba mieć w tej kwestii pomysł. Branża budowlana oferuje szeroką gamę urządzeń grzewczych. Przenoszenie ciepła z urządzeń do otoczenia następuje na skutek promieniowania i konwekcji.

Istnieje kilka rodzajów urządzeń stosowanych w różnych systemach grzewczych. Jak wybrać grzejniki wysokiej jakości? Klasyfikacja sprzętu odbywa się według różnych kryteriów, w tym materiałów użytych do produkcji, projektu, sposobu montażu i innych cech.

Profesjonalni doradcy handlowi z marketów budowlanych pomogą odpowiedzieć na pytanie, które urządzenia grzewcze są lepsze. Najbardziej rozpowszechnione są stalowe urządzenia ciepłownicze, które charakteryzują się stosunkowo niskimi kosztami i akceptowalnymi parametrami wytrzymałościowymi.

Są produkowane zgodnie z wymaganiami GOST 19904-90.

Dobrze sprawdziły się akumulatory wykonane z wytłaczanego profilu aluminiowego lub odlewanego. Technologię ich produkcji określa GOST 8617-81. minimalna grubość ścianki musi wynosić co najmniej półtora milimetra. Należy to wziąć pod uwagę przy wyborze sprzętu do ogrzewania pomieszczeń.

W czasie wolnym

Obliczenia termotechniczne instalacji grzewczych

Konieczność wykonywania obliczeń cieplnych systemów grzewczych (a także innych elementów i konstrukcji) pojawia się w przypadku kapitalnego remontu i modernizacji budynków.

Znaczenie wykonywania takich prac w obiektach wzrosło w ostatnich latach ze względu na duże zużycie budynków wybudowanych w latach sowieckich. Systemy grzewcze, w które były wyposażone budynki dziesięć lat temu i nadal są w fazie wyposażenia, są projektowane w taki sposób, aby nie pozwalały na efektywne rozprowadzenie ciepła pomiędzy piętrami i poszczególnymi elementami instalacji wewnątrz budynku.

Mówiąc prościej, w niektórych częściach systemu grzewczego może być oddawane za dużo ciepła, a w innych za mało. W efekcie część mieszkań otrzymuje nadpodaż, która pozwala mieszkańcom mieszkać z otwartymi oknami nawet zimą. I odwrotnie – niektóre mieszkania zamarzają, ponieważ nie otrzymują wystarczającej ilości ciepła.

Wyeliminowanie tych niedociągnięć pozwoli na termotechnikę i termowizję konstrukcji budynków i budowli http://www.disso.spb.ru/?item=9.

W pierwszym etapie dokonuje się pomiarów – przeprowadza się ankietę i coś w rodzaju tej mapy otrzymują specjaliści-inżynierowie. Pokazuje obszary o różnych warunkach termicznych budynków oraz umożliwia naprawę istniejących wad.

Kolejnym krokiem jest wykonanie kalkulacji ciepłowniczej, która pozwala rozwiązać problem równomiernego rozkładu ciepła w domu. Każda placówka inaczej radzi sobie z tym zadaniem. W niektórych przypadkach konieczne jest ocieplenie domu - wykonanie poszycia z izolacją. W innych przypadkach konieczne jest zbilansowanie systemów grzewczych, modernizacja istniejących systemów inżynierskich z ITP.

Inwentaryzacja termiczna wykaże wady ogrzewania oraz wskaże inżynierom i projektantom, które elementy konstrukcyjne wymagają przeliczenia. W przyszłości modernizacja prowadzona jest z wykorzystaniem nowoczesnych technologii i nowoczesnych urządzeń grzewczych.

Wyświetlenia: 787

Data: 25.02.2014

Przy wyborze grzejników warto wziąć pod uwagę wszystkie czynniki, które na nie wpływają.

Utrzymanie komfortowego reżimu temperatury i wilgotności w pomieszczeniach mieszkalnych lub innych w warunkach klimatycznych naszego kraju jest niemożliwe bez systemów grzewczych. Najbardziej rozpowszechnione schematy z pośrednim chłodziwem, które mogą być zarówno scentralizowane, jak i autonomiczne.

Końcowymi urządzeniami w takich systemach są urządzenia grzewcze, które realizują procesy wymiany ciepła w pomieszczeniach.

Pytanie: jak wybrać grzejniki, biorąc pod uwagę wszystkie czynniki, jest dość skomplikowane i wymaga szczegółowego rozważenia.

2 Przykład 1

Oblicz
grubość ściany zewnętrznej budynku mieszkalnego,
położony w mieście Topki, Kemerowo
obszary.

A.
Wstępne dane

1. Szacowany
   temperatura najzimniejszej piątki
   dni

T_n=
-39 оС
(Tabela 1 lub Dodatek 1 do niniejszej instrukcji);

1. Średni
   temperatura okresu grzania
   T_od.za.=
   -8,2°C
   (patrz tamże);

2. Czas trwania
   okres ogrzewania z_od.za.=
   235 dni (tamże);

3. Szacowany
   temperatura powietrza w pomieszczeniu T_v=
   +20 oС,

względny
wilgotność powietrza w pomieszczeniu φ.=
55%

(cm.
załącznik 2 niniejszej instrukcji);

1. Wilgotność
   tryb pokojowy - normalny (Tabela 1
   );

2. Strefa
   wilgotność - sucha (ok. 1*);

3. Warunki
   operacja - A (ok. 2).

Ryż.
2. Szkic projektu ściany

Tabela
7. termotechniczne
charakterystyka materiału (na
przym. 3*, z zastrzeżeniem czynności A)

Nazwa
materiałγ,
kg/m3
przym.3*
Δ.,
mλ,
W/(m°C),
przym.3*,

m2 °C/W
1.	cementowo-piaskowy rozwiązanie	1800	0,02	0,76	0,026
2.	Cegła pustak ceramiczny na cementowo-piaskowym rozwiązanie	1400	0,12	0,52	0,23

Nazwa
materiałγ,
kg/m3
przym.3* Δ.,
mλ,
W/(m°C),
przym.3*,

m2 °C/W
3.	Talerze wełna mineralna na syntetycznym spoiwo	50	Δ.3	0,052	Δ.3/0,052
4.	Cegła pustak ceramiczny na cementowo-piaskowym rozwiązanie	1400	0,38	0,52	0,73
5.	Wapno-piasek rozwiązanie	1600	0,015	0,7	0,021

B.
Procedura obliczeniowa

1.
Zgodnie z punktem 4.1. i 4.2 wymagane
odporność na przenikanie ciepła danego
budynki należy określić na podstawie warunków
oszczędność energii w zależności od
stopnie ogrzewania dni
według wzoru (5a):

GSOP
= (T_v—
T_od.za.)z_od.za.

GSOP
= (20-(-8,2))·235 = 6627.

.
Wymagany (zmniejszony) opór
przenoszenie ciepła z warunków oszczędzania energii
określona przez interpolację zgodnie z tabelą. 2 (lub
patka. 1b)

r_Otr=
3,72 (m2
oC/W).

.
Całkowity opór cieplny
otaczająca struktura jest określona przez
wzór (3):

;

gdzie
α_v=
8,7 W/(m2 °C)
(Tabela 4*, patrz również Tabela 4 instrukcji);

α_n=
23 W/(m2 °C)
(Tabela 6 *, patrz również Tabela 5 instrukcji).

r_or_Otr

r_O
=
1/8,7 + 0,026 + 0,23 + Δ.₃/0,052
+ 0,73 + 0,021 + 1/23 = 3,72

Δ.₃=
0,13 (m)

.
Biorąc pod uwagę modułową grubość cegły
kamieniarstwo zaakceptować
grubość izolacji z wełny mineralnej
płyty równe 0,14 m.
Wtedy całkowita grubość ścian zewnętrznych bez
rozliczenie warstw wykończeniowych wyniesie 0,64 m²
(2,5 cegły).

Wydajmy
obliczenia weryfikacyjne całkowitego ciepła
wytrzymałość strukturalna:

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

r_O
=
3,85 > r_Otr
=
3,72

Wniosek:
zaakceptowany projekt ścian zewnętrznych,
spełnia wymagania termiczne.