CALCULUL TERMICI AL STRUCTURILOR ANVELATE

Calcul de inginerie termică

Sistemele de încălzire sunt concepute pentru a compensa pierderile de căldură prin anvelopele clădirii: pereți exteriori, podele, tavane. La efectuarea calculului de inginerie termică, sunt luați în considerare următorii factori:

temperatura medie anuală și umiditatea aerului exterior în conformitate cu zona climatică;
direcția și puterea vântului;
grosimea structurilor exterioare a clădirii și coeficientul de conductivitate termică a materialului;
disponibilitatea deschiderilor de ferestre și uși, caracteristicile geamurilor;
prezența mansardelor și subsolurilor pentru etajele întâi și superioare.

Este posibilă selectarea corectă a dispozitivelor finale de inginerie termică numai dacă toți parametrii enumerați sunt luați în considerare pe deplin. Atunci când faceți calcule, este mai bine să supraestimați ușor indicatorii, altfel lipsa puterii termice poate duce la necesitatea refacerii întregului sistem în ansamblu.

Când se calculează calculele de inginerie termică, indicatorii sunt mai dependenți.

Este posibil să alegeți dispozitivele necesare pentru această schemă de încălzire, în special radiatoare, în funcție de rezultatele unui calcul de inginerie termică. În conformitate cu SNiP 41-01-2003 „Încălzire și ventilare”, puterea specifică recomandată pentru spațiile rezidențiale este de la 100 W pe 1 mp. suprafață totală cu o înălțime a tavanului de cel mult 3000 mm. Această valoare este corectată prin coeficienți speciali.

Cum să luați în considerare cel mai bine toți factorii pentru un calcul precis al puterii necesare a dispozitivelor de încălzire? Trebuie remarcat faptul că prezența uneia sau două ferestre în cameră crește pierderile de căldură cu 20-30%.

Dacă sunt situate în nord sau pe partea vântului, atunci corecția poate fi mărită în siguranță cu încă 10%.

Important! Radiatoarele sunt proiectate pentru a compensa pierderile de căldură, iar parametrii lor trebuie să fie calculați cu o anumită marjă

1 Secvența generală de efectuare a calculului termic

V
în conformitate cu paragraful 4 al acestui manual
determina tipul imobilului si conditiile, conform
care ar trebui socotite R_Otr.
Defini
R_Otr:

pe
formula (5), dacă imobilul este calculat
pentru sanitare și igienice și confortabile
conditii;
pe
formula (5a) și tabelul. 2 dacă calculul ar trebui
să fie efectuate pe baza condițiilor de economisire a energiei.

Compune
ecuația rezistenței totale
structură de închidere cu unul
necunoscut prin formula (4) și echivalează
a lui R_Otr.
calculati
grosimea necunoscută a stratului izolator
și determinați grosimea totală a structurii.
În acest sens, este necesar să se țină cont de tipic
grosimea peretelui exterior:

grosime
pereții de cărămidă ar trebui să fie multiplu
dimensiune cărămidă (380, 510, 640, 770 mm);
grosime
se accepta panouri de perete exterior
250, 300 sau 350 mm;
grosime
sunt acceptate panouri sandwich
egal cu 50, 80 sau 100 mm.

Calculul schimbătorilor de căldură și diverse metode de compilare a bilanţului termic

La calcularea schimbătoarelor de căldură, pot fi utilizate metode interne și externe de compilare a bilanţului termic. Metoda internă folosește capacități termice. Metoda externă utilizează valorile entalpiilor specifice.

Când se utilizează metoda internă, sarcina termică este calculată folosind formule diferite, în funcție de natura proceselor de schimb de căldură.

Dacă schimbul de căldură are loc fără transformări chimice și de fază și, în consecință, fără eliberare sau absorbție de căldură.

În consecință, sarcina termică este calculată prin formula

Dacă în timpul procesului de schimb de căldură are loc condensarea vaporilor sau lichidul se evaporă, apar orice reacții chimice, atunci se utilizează o altă formă pentru a calcula balanța termică.

Când se utilizează metoda externă, calculul bilanţului termic se bazează pe faptul că o cantitate egală de căldură intră şi iese din schimbătorul de căldură pentru o anumită unitate de timp.
Dacă metoda internă utilizează date despre procesele de schimb de căldură în unitatea însăși, atunci metoda externă utilizează date de la indicatori externi.

Pentru a calcula bilanţul termic prin metoda externă, se utilizează formula
.

Prin Q1 se înțelege cantitatea de căldură care intră în unitate și iese din ea pe unitatea de timp.
Prin aceasta se înțelege entalpia substanțelor care intră și ies din agregat.

De asemenea, puteți calcula diferența de entalpie pentru a determina cantitatea de căldură care a fost transferată între diferite medii. Pentru aceasta se folosește formula.

Dacă în timpul transferului de căldură au avut loc transformări chimice sau de fază, se utilizează formula.

Cerințe tehnice pentru dispozitivele de inginerie termică

Cum să alegeți radiatoarele din oțel sau aluminiu cele mai potrivite pentru anumite condiții specifice. Cerințele tehnice generale pentru dispozitivele de încălzire sunt stabilite prin GOST 31311-2005. Acest document stabilește conceptele de bază și indicatorii nominali ai acestora. Temperatura maximă a lichidului de răcire pentru aparatele cu apă este de 70 ° C la un debit de cel puțin 60 kg pe minut și o presiune de 1 atm.

Atunci când cumpărați un calorifer, este important să studiați documentația tehnică a acestuia. Răspunsul la întrebarea ce dispozitive să alegeți pentru sistemele de încălzire, și în special calorifere, poate fi obținut după un studiu atent al documentației sale tehnice.

Testele pentru pașapoarte sunt efectuate la producător, ale căror rezultate sunt reflectate în publicațiile oficiale ale producătorului

Răspunsul la întrebarea ce dispozitive să alegeți pentru sistemele de încălzire, și în special calorifere, poate fi obținut după un studiu atent al documentației sale tehnice. Testele pentru pașapoarte sunt efectuate la producător, ale căror rezultate sunt reflectate în publicațiile oficiale ale producătorului.

Recomandările privind dispozitivele care sunt cele mai bune pentru sistemele de încălzire specifice pot fi date de către angajații întreprinderilor care operează. Prezența unui strat exterior rezistent la căldură nu are doar o valoare decorativă, ci și protejează piesele metalice de coroziune. Cerințele de calitate pentru astfel de acoperiri sunt determinate în conformitate cu standardele autorităților de supraveghere sanitară și trebuie să îndeplinească cerințele GOST 9.032-74 (clasa nu mai mică de IV).

Important! Echipamentul sistemelor de încălzire a clădirilor nu trebuie să aibă colțuri și margini ascuțite care pot răni o persoană dacă sunt manipulate cu neglijență. O atenție deosebită trebuie acordată acestei probleme atunci când alegeți echipamente pentru școli, grădinițe și spitale.

Determinarea grosimii izolației peretelui

Determinarea grosimii anvelopei clădirii. Date inițiale:

Zona de construcție - Sredny
Scopul clădirii - Locuință.
Tip de construcție - trei straturi.
Umiditatea camerei standard - 60%.
Temperatura aerului interior este de 18°C.

numărul stratului	Numele stratului	grosime
1	Tencuiala	0,02
2	zidarie (cazan)	X
3	Izolație (polistiren)	0,03
4	Tencuiala	0,02

2 Procedura de calcul.

Efectuez calculul în conformitate cu SNiP II-3-79 * „Standarde de proiectare. Inginerie termică în construcții”

A) Determin rezistența termică necesară R_{o(tr) după formula:}

R_{o(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv) , unde n este coeficientul care se alege ținând cont de amplasarea suprafeței exterioare a structurii de închidere în raport cu aerul exterior.}

n=1

tн este valoarea de iarnă calculată în exterior, luată în conformitate cu paragraful 2.3 din SNiPa „Inginerie termică în construcții”.

Accept conditionat 4

Determin că tн pentru o anumită condiție este considerată temperatura calculată pentru prima zi cea mai rece: tн=t_{x(3) ; t_{x(1)=-20°C; t_{x(5)=-15°С.}}}

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

Δtn este diferența standard dintre aerul de staniu și staniul de pe suprafața structurii de închidere, Δtn=6°C conform tabelului. 2

αv - coeficientul de transfer termic al suprafeței interioare a structurii gardului

αv=8,7 W/m2°C (conform Tabelului 4)

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

B) Determinați R_O=1/αv+R₁+R₂+R₃+1/αn , unde αn este factorul de transfer de căldură, pentru condițiile de iarnă ale suprafeței exterioare. αн=23 W/m2°С conform tabelului. 6#stratul

	Denumirea materialului	Numărul de articol	ρ, kg/m3	σ, m	λ	S
1	Mortar de var-nisip	73	1600	0,02	0,7	8,69
2	Kotelets	98	1600	0,39	1,16	12,77
3	Styrofoam	144	40	X	0,06	0,86
4	Mortar complex	72	1700	0,02	0,70	8,95

Pentru a completa tabelul, determin condițiile de funcționare ale structurii de închidere, în funcție de zonele de umiditate și de regimul umed din incintă.

1 Regimul de umiditate al incintei este normal conform tabelului. unu

2 Zona de umiditate - uscată

Determin condițiile de funcționare → 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

Accept 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)

Accept constructiv σ_{1(f)=0,050 m}

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

3 Determin inerția anvelopei clădirii (masivitatea).

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

Concluzie: structura de inchidere a peretelui este din calcar ρ = 2000kg/m3, grosimea de 0,390 m, izolata cu plastic spumos de grosime 0,050 m, ceea ce asigura conditiile normale de temperatura si umiditate ale incintei si indeplineste cerintele sanitare si igienice pentru acestea. .

Clasificarea echipamentelor pentru sistemele de încălzire

Caloriferele din oțel sunt cele mai comune și au un preț accesibil.

Pentru a alege aparatele de încălzire de calitate potrivită, trebuie să vă faceți o idee în acest sens. Industria construcțiilor oferă o gamă largă de echipamente de încălzire. Transferul de căldură de la dispozitive către mediu are loc datorită radiației și convecției.

Există mai multe tipuri de echipamente utilizate în diferite sisteme de încălzire. Cum să alegi radiatoare de înaltă calitate? Clasificarea echipamentelor se realizează în funcție de diverse criterii, inclusiv materialele utilizate în producție, proiectare, metoda de instalare și alte caracteristici.

Consultanții profesioniști de vânzări din supermarketurile de construcții vor ajuta să răspundă la întrebarea care sunt dispozitivele de încălzire mai bune. Cele mai răspândite sunt dispozitivele de inginerie termică din oțel, care se caracterizează prin costuri relativ scăzute și caracteristici de rezistență acceptabile.

Sunt fabricate în conformitate cu cerințele GOST 19904-90.

Bateriile din profil de aluminiu extrudat sau turnate s-au dovedit bine. Tehnologia producției lor este determinată de GOST 8617-81. grosimea minimă a peretelui trebuie să fie de cel puțin un milimetru și jumătate. Acest lucru trebuie luat în considerare atunci când alegeți echipamente pentru încălzirea spațiului.

În timpul liber

Calculul termotehnic al sistemelor de incalzire

Necesitatea calculului termic al sistemelor de încălzire (precum și a altor elemente și structuri) apare în cazul unei revizii și modernizări majore a clădirilor.

Relevanța efectuării unor astfel de lucrări la instalații a crescut în ultimii ani din cauza uzurii mari a clădirilor construite în anii sovietici. Sistemele de încălzire cu care au fost dotate clădirile în urmă cu zece ani, și sunt încă în curs de dotare, sunt proiectate astfel încât să nu permită distribuirea eficientă a căldurii între podele și elementele individuale ale sistemelor din interiorul clădirii.

În termeni simpli, în unele părți ale sistemului de încălzire se poate degaja prea multă căldură, în timp ce în altele nu suficientă. Drept urmare, unele dintre apartamente primesc o supraaprovizionare, ceea ce le permite locuitorilor să locuiască cu ferestrele deschise chiar și iarna. Și invers - unele apartamente îngheață pentru că nu primesc suficientă căldură.

Pentru a elimina aceste neajunsuri va permite ingineria termică și imagistica termică a structurilor clădirilor și structurilor http://www.disso.spb.ru/?item=9.

În prima etapă, se fac măsurători - se efectuează un sondaj și specialiștii-ingineri primesc ceva de genul acestei hărți. Afișează zone cu condiții termice diferite ale clădirilor și vă permite să remediați defectele existente.

Următorul pas este efectuarea unui calcul de inginerie termică care vă permite să rezolvați problema distribuției uniforme a căldurii în casă. Fiecare unitate se ocupă de această sarcină în mod diferit. În unele cazuri, este necesar să izolați casa - să efectuați învelișul cu izolație. În alte cazuri, este necesară echilibrarea sistemelor de încălzire, modernizarea sistemelor de inginerie existente de la ITP.

Sondajul termic va dezvălui defectele de încălzire și va indica inginerilor și proiectanților elementele structurale care necesită recalculare. În viitor, modernizarea se realizează folosind tehnologii moderne și echipamente moderne de încălzire.

Vizualizari: 787

Data: 25 februarie 2014

Atunci când alegeți caloriferele, merită să luați în considerare toți factorii care le afectează.

Menținerea unui regim confortabil de temperatură și umiditate în spații rezidențiale sau în alte spații în condițiile climatice ale țării noastre este imposibilă fără sisteme de încălzire. Cele mai răspândite scheme cu un lichid de răcire intermediar, care poate fi atât centralizat, cât și autonom.

Dispozitivele finale din astfel de sisteme sunt dispozitive de încălzire care efectuează procese de schimb de căldură în incintă.

Întrebarea: cum să alegeți radiatoarele de încălzire, ținând cont de toți factorii, este destul de complicată și necesită o analiză detaliată.

2 Exemplul 1

calculati
grosimea peretelui exterior al unei clădiri rezidențiale,
situat în orașul Topki, Kemerovo
zone.

A.
Datele inițiale

Estimată
temperatura celor mai reci cinci
zile

t_n=
-39 оС
(Tabelul 1 sau Anexa 1 la acest manual);

Mediu
temperatura perioadei de incalzire
t_din.per.=
-8,2 °C
(vezi ibid.);
Durată
perioada de incalzire z_din.per.=
235 de zile (ibid.);
Estimată
temperatura aerului interior t_v=
+20 оС,

relativ
umiditatea aerului din interior φ=
55%

(cm.
anexa 2 la acest manual);

Umiditate
modul cameră - normal (Tabelul 1
);
Zona
umiditate - uscat (aprox. 1 *);
Condiții
operare - A (ap. 2).

Orez.
2. Schiță de proiectare a peretelui

masa
7. Termotehnice
caracteristicile materialelor (pe
adj. 3*, sub rezerva operațiunii A)

Nume
materialγ,
kg/m3
adj.3*
δ,
mλ,
W/(m °C),
adj.3*,

m2 °C/V
1.	Ciment-nisip soluţie	1800	0,02	0,76	0,026
2.	Cărămidă scobitură ceramică pe ciment-nisip soluţie	1400	0,12	0,52	0,23

Nume
materialγ,
kg/m3
adj.3* δ,
mλ,
W/(m °C),
adj.3*,

m2 °C/V
3.	Farfurii vată minerală pe sintetic liant	50	δ₃	0,052	δ₃/0,052
4.	Cărămidă scobitură ceramică pe ciment-nisip soluţie	1400	0,38	0,52	0,73
5.	Var-nisip soluţie	1600	0,015	0,7	0,021

B.
Procedura de calcul

1.
În conformitate cu clauza 4.1. și 4.2 necesare
rezistența la transferul de căldură a unui anumit
clădirile ar trebui determinate din condiții
economisirea energiei in functie de
grade zile de încălzire
conform formulei (5a):

GSOP
= (t_v—
t_din.per.)z_din.per.

GSOP
= (20-(-8,2))·235 = 6627.

.
Rezistență necesară (redusă).
transfer de căldură din condiții de economisire a energiei
determinat prin interpolare conform tabelului. 2 (sau
fila. 1b)

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

.
Rezistenta termica totala
structura de închidere este determinată de
formula (3):

;

Unde
α_v=
8,7 W/(m2 °C)
(Tabelul 4*, vezi și Tabelul 4 din manual);

α_n=
23 W/(m2 °C)
(Tabelul 6 *, vezi și Tabelul 5 din manual).

R_oR_Otr

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

δ₃=
0,13 (m)

.
Ținând cont de grosimea modulară a cărămizii
zidărie Accept
grosimea izolației din vată minerală
plăci egale cu 0,14 m.
Apoi grosimea totală a pereților exteriori fără
contabilizarea straturilor de finisare va fi de 0,64 m
(2,5 cărămizi).

Să cheltuim
verificarea calculului termic total
rezistenta structurala:

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

Concluzie:
proiectarea acceptată a pereților exteriori
îndeplinește cerințele termice.