การคำนวณความร้อน

1. วิธีการคำนวณความต้านทานการซึมผ่านของอากาศของโครงสร้างปิดผนัง

1.
กำหนดความถ่วงจำเพาะของภายนอกและ
อากาศภายใน N/m2

,
(6.1)

.
(6.2)

2.
กำหนดความแตกต่างของความกดอากาศ
บนพื้นผิวด้านนอกและด้านใน
ซองอาคาร Pa

(6.3)

ที่ไหน วีห้องโถง–

ขีดสุด จากความเร็วลมเฉลี่ย rumbam สำหรับมกราคม m/s , (ดูตาราง 1.1)

3. คำนวณ
ต้องการความต้านทานการซึมผ่านของอากาศ,
m2hPa/kg

, (6.4)

ที่ไหน จีน–

กฎเกณฑ์ การซึมผ่านของอากาศที่ห่อหุ้ม โครงสร้าง m2hPa/กก. .

4.
ค้นหาแนวต้านจริงทั้งหมด
การระบายอากาศของชั้นนอก
รั้ว m2hPa/kg

,
(6.5)

ที่ไหน Rของพวกเขา–

ความต้านทาน การระบายอากาศของแต่ละชั้น ซองจดหมายอาคาร, m2hPa/kg .

ถ้า
เงื่อนไข
,
แล้วโครงสร้างที่ล้อมรอบตอบสนอง
ข้อกำหนดการซึมผ่านของอากาศ ถ้า
ไม่ตรงตามเงื่อนไขแล้ว
ทำตามขั้นตอนเพื่อเพิ่ม
การระบายอากาศ

ตัวอย่าง
10

การชำระเงิน
ความต้านทานการระบายอากาศ

โครงสร้างปิดผนัง

การคำนวณเฉลี่ยและแน่นอน

จากปัจจัยที่อธิบายไว้ การคำนวณค่าเฉลี่ยจะดำเนินการตามรูปแบบต่อไปนี้ ถ้าสำหรับ 1 ตร.ม. m ต้องการกระแสความร้อน 100 W จากนั้นห้อง 20 ตารางเมตร ม. m ควรได้รับ 2,000 วัตต์ หม้อน้ำ (bimetallic หรืออลูมิเนียมยอดนิยม) แปดส่วนปล่อยพลังงานประมาณ 150 วัตต์ เราหาร 2,000 ด้วย 150 เราได้ 13 ส่วน แต่นี่เป็นการคำนวณภาระความร้อนที่ค่อนข้างขยาย

อันที่แน่นอนดูน่ากลัวเล็กน้อย จริงๆแล้วไม่มีอะไรซับซ้อน นี่คือสูตร:

• q₁ – ประเภทของกระจก (ธรรมดา = 1.27, ดับเบิ้ล = 1.0, ทริปเปิ้ล = 0.85);
• q₂ – ฉนวนผนัง (อ่อนหรือขาด = 1.27, ผนังอิฐ 2 = 1.0, ทันสมัย, สูง = 0.85);
• q₃ - อัตราส่วนของพื้นที่ทั้งหมดของช่องเปิดหน้าต่างต่อพื้นที่พื้น (40% = 1.2, 30% = 1.1, 20% - 0.9, 10% = 0.8);
• q₄ - อุณหภูมิภายนอกอาคาร (ค่าต่ำสุดคือ -35 o C = 1.5, -25 o C = 1.3, -20 o C = 1.1, -15 o C = 0.9, -10 o C = 0.7);
• q₅ - จำนวนผนังภายนอกในห้อง (ทั้งสี่ = 1.4, สาม = 1.3, ห้องมุม = 1.2, หนึ่ง = 1.2);
• q₆ – ประเภทของห้องออกแบบเหนือห้องออกแบบ (ห้องใต้หลังคาเย็น = 1.0 ห้องใต้หลังคาอบอุ่น = 0.9 ห้องอุ่นที่อยู่อาศัย = 0.8)
• q₇ - ความสูงของเพดาน (4.5 ม. = 1.2, 4.0 ม. = 1.15, 3.5 ม. = 1.1, 3.0 ม. = 1.05, 2.5 ม. = 1.3)

ด้วยวิธีการใดๆ ที่อธิบายไว้ คุณสามารถคำนวณภาระความร้อนของอาคารอพาร์ตเมนต์ได้

3. วิธีการคำนวณผลกระทบของการแทรกซึมต่ออุณหภูมิของพื้นผิวด้านในและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของเปลือกอาคาร

1.
คำนวณปริมาณอากาศเข้า
ผ่านรั้วด้านนอก kg/(m2h)

.
(6.7)

2.
คำนวณอุณหภูมิภายใน
พื้นผิวของรั้วระหว่างการแทรกซึม
С

,
(6.8)

ที่ไหน ควี–	เฉพาะเจาะจง ความจุความร้อนของอากาศ kJ/(kgС);
อี –	ฐาน ลอการิทึมธรรมชาติ
RXi –	ความร้อน ความต้านทานต่อการถ่ายเทความร้อนของสิ่งที่แนบมา โครงสร้างเริ่มต้นจากภายนอก อากาศถึงส่วนที่กำหนดในความหนา รั้ว m2С/W:

.
(6.9)

3.
คำนวณอุณหภูมิภายใน
พื้นผิวของรั้วในกรณีที่ไม่มี
การควบแน่น С

.
(6.10)

4. กำหนด
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของรั้ว
โดยคำนึงถึงการแทรกซึม W/(m2С)

.
(6.11)

5.
คำนวณค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน
รั้วในกรณีที่ไม่มี
การแทรกซึมตามสมการ (2.6), W/(m2С)

.
(6.12)

ตัวอย่าง
12

การชำระเงิน
อิทธิพลของการแทรกซึมต่ออุณหภูมิ
พื้นผิวด้านใน
และสัมประสิทธิ์
อาคารการถ่ายเทความร้อนของซองจดหมาย

อักษรย่อ
ข้อมูล

ค่านิยม
ปริมาณที่จำเป็นสำหรับการคำนวณ:
.พี= 27.54 ต่อปี;t_น = -27 С;
t_วี = 20 С;
วี_{ห้องโถง}= 4.4 ม./วินาที;
= 3.28 m2С/W;
อี= 2,718;
= 4088.7m2hPa/กก.
R_วี = 0.115 m2С/W;
กับ_วี = 1.01 kJ/(kgС).

คำสั่ง
การคำนวณ

คำนวณ
ปริมาณอากาศที่ไหลผ่าน
รั้วภายนอกตามสมการ (6.7)
กก./(m2h)

จี_และ = 27,54/4088,7 = 0,007
กรัม/(m2h).

คำนวณ
อุณหภูมิพื้นผิวภายใน
ฟันดาบระหว่างการแทรกซึม, С,
และทนต่อการถ่ายเทความร้อน
โครงสร้างปิด เริ่มจาก
อากาศภายนอกจนถึงส่วนที่กำหนด
ในความหนาของรั้วตามสมการ (6.8) และ
(6.9).

m2С
/W;

C.

นับ
อุณหภูมิพื้นผิวภายใน
ยามในกรณีที่ไม่มีการควบแน่น
С

C.

จาก
คำนวณได้ตามอุณหภูมิ
พื้นผิวด้านในระหว่างการกรอง
ต่ำกว่าไม่มีการแทรกซึม ()
โดย0.1С.

กำหนด
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของรั้ว
โดยคำนึงถึงการแทรกซึมตามสมการ
(6.11), W/(m2С)

W/(m2С).

คำนวณ
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของรั้ว
ในกรณีที่ไม่มีการแทรกซึม
สมการ (2.6), W/(m2S)

W/(m2С).

ดังนั้น
จึงพบว่าสัมประสิทธิ์
การถ่ายเทความร้อนโดยคำนึงถึงการแทรกซึมของบัญชี
k_และมากกว่า
สัมประสิทธิ์ที่สอดคล้องกันโดยไม่ต้อง
การแทรกซึมk(0,308 > 0,305).

ควบคุม
คำถามสำหรับส่วนที่ 6:

1.
จุดประสงค์หลักของการคำนวณอากาศคืออะไร
โหมดกลางแจ้ง
รั้ว?

2.
การแทรกซึมส่งผลต่ออุณหภูมิอย่างไร?
พื้นผิวด้านใน
และสัมประสิทธิ์
การถ่ายเทความร้อนของซองจดหมายอาคาร?

7.
ความต้องการ
กับการใช้พลังงานความร้อนเพื่อให้ความร้อน
และการระบายอากาศในอาคาร

การคำนวณปริมาตรการแทรกซึม

การคำนวณปริมาตรของการแทรกซึม

เพื่อให้สังเกตเห็นผลกระทบของกรดต่อการรวมตัวของคาร์บอเนต ในการตกตะกอนที่ไหลผ่านเขตเติมอากาศ ค่าความเป็นกรด - ด่างต้องน้อยกว่า 4 ซึ่งหายากมาก (ส่วนใหญ่อยู่ในพื้นที่อุตสาหกรรมและไม่เสมอไป) ในกรณีนี้ สารละลายที่เป็นกรดจะถูกทำให้เป็นกลางอย่างสมบูรณ์ในหินของเขตเติมอากาศ ในเวลาเดียวกันตามการคำนวณ 6 g 3042″ จะไหลลงสู่พื้นผิวของ aquifer ด้วยพื้นที่ 1 m2 และความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นในน้ำใต้ดินจะอยู่ที่ 4 mg / l เท่านั้น ดังนั้น มลพิษของน้ำใต้ดินที่มีสารประกอบกำมะถันอันเนื่องมาจากการไหลเข้าของฝนที่เป็นมลพิษจากชั้นบรรยากาศจึงไม่มีนัยสำคัญ ในแง่ของปริมาณการไหลบ่าเข้าสู่น้ำใต้ดินและพื้นที่ของการกระจายของพวกเขาในระหว่างการแทรกซึมการรั่วไหลของน้ำอุตสาหกรรมที่สะอาดตามเงื่อนไขในอาณาเขตของ ESR และ ZLO และการรั่วไหลของน้ำอุตสาหกรรมสดในอาณาเขต ASZ เป็นของ ความสำคัญอย่างยิ่งยวด น้ำเสียที่แทรกซึมผ่านโซนเติมอากาศทำปฏิกิริยากับหิน การสูญเสียการกรองจาก ESR อยู่ที่ประมาณ 120-130,000 ลบ.ม./ปี (หรือ -0.23 โฆษณา/ปี หรือ 6.33 ลบ.ม./วัน) ค่าของการแทรกซึมบน EDT โดยไม่คำนึงถึงการระเหยและการคายน้ำคือ 2.2.10-3 เมตร/วัน (หรือ 0.77 โฆษณา/ปี) สารละลายเหล่านี้กรองผ่านโซนเติมอากาศจะเปลี่ยนองค์ประกอบ เนื่องจากการชะล้างยิปซั่มออกจากหิน ความแข็งแรงของไอออนิกของสารละลายจะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้การละลายของแคลไซต์จะเกิดขึ้นก่อนซึ่งมีอยู่ในหินในปริมาณเล็กน้อย จากนั้น ตามข้อมูลการจำลอง เนื่องจากการละเมิดอัตราส่วนของ Ca2+ ไอออนในสารละลาย จะสังเกตการตกตะกอนของโดโลไมต์ในระหว่างการละลายของยิปซั่ม นอกจากนี้ เมื่อสารละลายทำปฏิกิริยากับหิน รูปแบบการอพยพของอะลูมิเนียม (A102 และ A1(0H)4 เป็นหลัก) จะผ่านเข้าไป

ในกรณีทั่วไป การป้องกันน้ำบาดาลได้รับการประเมินโดยใช้ตัวชี้วัด 4 ตัว ได้แก่ ความลึกของน้ำบาดาลหรือความหนาของเขตเติมอากาศ โครงสร้างและองค์ประกอบทางหินของหินที่เป็นส่วนประกอบของโซนนี้ ความหนาและความชุกของ ตะกอนที่ซึมผ่านได้เหนือน้ำบาดาล และคุณสมบัติการกรองของหินที่อยู่เหนือระดับน้ำใต้ดิน สองสัญญาณสุดท้ายมีอิทธิพลมากที่สุดต่อความเร็วและปริมาตรของการแทรกซึมของน้ำเสีย และความลึกของน้ำใต้ดินมีความสำคัญรองลงมา ดังนั้น ในการประเมินเบื้องต้นของประเภทการป้องกัน พารามิเตอร์ความหนาของเขตเติมอากาศและการคำนวณความลึกและอัตราการซึมของน้ำเสียจะถูกใช้ ในการประเมินที่มีรายละเอียดมากขึ้น พารามิเตอร์ต่างๆ เช่น คุณสมบัติการดูดซับและการดูดซับของหินและอัตราส่วนของระดับชั้นหินอุ้มน้ำจะถูกนำมาใช้ในการคำนวณหรือแบบจำลองการทำนายเพื่อประเมินทิศทางแนวนอนและปริมาตรของการอพยพด้านข้างของน้ำเสีย ในขั้นตอนเดียวกันควบคู่ไปกับธรรมชาติจำเป็นต้องคำนึงถึงกระบวนการทางกายภาพและทางเคมีของเทคโนโลยี (คุณสมบัติของของเหลว)

ภาระความร้อนโดยประมาณต่อชั่วโมงของการทำความร้อนควรเป็นไปตามแบบมาตรฐานหรือแบบอาคารแต่ละหลัง

หากค่าอุณหภูมิอากาศภายนอกที่คำนวณได้ที่ใช้ในโครงการสำหรับการออกแบบเครื่องทำความร้อนแตกต่างจากค่ามาตรฐานปัจจุบันสำหรับพื้นที่เฉพาะ จำเป็นต้องคำนวณภาระความร้อนรายชั่วโมงโดยประมาณของอาคารทำความร้อนที่กำหนดในโครงการใหม่ตามสูตร:

คิว_op = Q_{o pr}

ที่ไหน: Q_op — ปริมาณความร้อนโดยประมาณต่อชั่วโมงของการทำความร้อนในอาคาร Gcal/h (GJ/h)

t_วี คือ อุณหภูมิของอากาศที่ออกแบบในอาคารที่มีความร้อน C; ดำเนินการตามหัวของ SNiP 2.04.05-91 และตามตาราง หนึ่ง;

t_{ไม่มี} - ออกแบบอุณหภูมิอากาศภายนอกสำหรับการออกแบบระบบทำความร้อนในพื้นที่ที่อาคารตั้งอยู่ตาม SNiP 2.04.05-91, C

ตารางที่ 1 อุณหภูมิอากาศที่คำนวณได้ในอาคารที่มีความร้อน

ชื่ออาคาร	อุณหภูมิอากาศโดยประมาณในอาคาร t C
อาคารที่อยู่อาศัย	18
โรงแรม โฮสเทล ธุรการ	18 — 20
โรงเรียนอนุบาล, เนอสเซอรี่, โพลีคลินิก, คลินิกผู้ป่วยนอก, ร้านขายยา, โรงพยาบาล	20
สถานศึกษาเฉพาะทางระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย โรงเรียน โรงเรียนประจำ กิจการจัดเลี้ยงสาธารณะ สโมสร	16
โรงละคร ร้านค้า สถานีดับเพลิง	15
โรงรถ	10
อาบน้ำ	25

ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิอากาศภายนอกโดยประมาณสำหรับการออกแบบเครื่องทำความร้อนที่ 31 C และต่ำกว่า อุณหภูมิของอากาศที่ออกแบบภายในอาคารที่อยู่อาศัยที่มีระบบทำความร้อนควรใช้ตามบท SNiP 2.08.01-85 20 C

วิธีง่ายๆ ในการคำนวณภาระความร้อน

จำเป็นต้องคำนวณภาระความร้อนเพื่อปรับพารามิเตอร์ของระบบทำความร้อนให้เหมาะสมหรือปรับปรุงลักษณะฉนวนกันความร้อนของโรงเลี้ยง หลังจากนำไปใช้งานแล้วจะมีการเลือกวิธีการบางอย่างในการควบคุมภาระความร้อนจากการให้ความร้อน พิจารณาวิธีการที่ไม่ใช้แรงงานเข้มข้นในการคำนวณพารามิเตอร์นี้ของระบบทำความร้อน

การพึ่งพาพลังงานความร้อนในพื้นที่

สำหรับบ้านที่มีขนาดห้องมาตรฐาน ความสูงของเพดาน และฉนวนกันความร้อนที่ดี สามารถใช้อัตราส่วนของพื้นที่ห้องต่อการปล่อยความร้อนที่ต้องการได้ ในกรณีนี้ ต้องใช้ความร้อน 1 กิโลวัตต์ต่อ 10 ตร.ม. เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ คุณต้องใช้ตัวประกอบการแก้ไขตามเขตภูมิอากาศ

สมมติว่าบ้านตั้งอยู่ในภูมิภาคมอสโก พื้นที่ทั้งหมด 150 ตร.ม. ในกรณีนี้ ภาระความร้อนรายชั่วโมงในการทำความร้อนจะเท่ากับ:

15*1=15 kWh

ข้อเสียเปรียบหลักของวิธีนี้คือข้อผิดพลาดขนาดใหญ่ การคำนวณไม่ได้คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยสภาพอากาศตลอดจนคุณลักษณะของอาคาร - ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนของผนังและหน้าต่าง ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้ในทางปฏิบัติ

การคำนวณภาระความร้อนที่เพิ่มขึ้นของอาคาร

การคำนวณภาระความร้อนที่ขยายใหญ่ขึ้นมีลักษณะเฉพาะด้วยผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น ในขั้นต้น มันถูกใช้เพื่อคำนวณพารามิเตอร์นี้ล่วงหน้าเมื่อไม่สามารถระบุลักษณะที่แน่นอนของอาคารได้ สูตรทั่วไปสำหรับกำหนดภาระความร้อนจากการให้ความร้อนแสดงไว้ด้านล่าง:

ที่ไหน q°
- ลักษณะทางความร้อนจำเพาะของโครงสร้าง ค่าจะต้องนำมาจากตารางที่เกี่ยวข้อง เอ
- ปัจจัยการแก้ไขที่กล่าวข้างต้น Vn
- ปริมาตรภายนอกของอาคาร m³ โทรทัศน์
และ Tnro
– ค่าอุณหภูมิภายในและภายนอก

สมมติว่าจำเป็นต้องคำนวณภาระความร้อนสูงสุดรายชั่วโมงในบ้านที่มีปริมาตรภายนอก 480 m³ (พื้นที่ 160 m² บ้านสองชั้น) ในกรณีนี้ ลักษณะทางความร้อนจะเท่ากับ 0.49 W / m³ * C ปัจจัยการแก้ไข a = 1 (สำหรับภูมิภาคมอสโก) อุณหภูมิที่เหมาะสมภายในที่อยู่อาศัย (Tvn) ควรอยู่ที่ +22 ° C อุณหภูมิภายนอกจะอยู่ที่ -15 องศาเซลเซียส เราใช้สูตรในการคำนวณภาระความร้อนรายชั่วโมง:

คิว=0.49*1*480(22+15)= 9.408 กิโลวัตต์

เมื่อเทียบกับการคำนวณครั้งก่อน ค่าผลลัพธ์จะน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม โดยคำนึงถึงปัจจัยสำคัญด้วย เช่น อุณหภูมิภายในห้อง บนถนน ปริมาตรรวมของอาคาร การคำนวณที่คล้ายกันสามารถทำได้สำหรับแต่ละห้องวิธีการคำนวณภาระความร้อนตามตัวบ่งชี้รวมทำให้สามารถกำหนดกำลังไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับหม้อน้ำแต่ละตัวในห้องเฉพาะได้ เพื่อการคำนวณที่แม่นยำยิ่งขึ้น คุณจำเป็นต้องทราบค่าอุณหภูมิเฉลี่ยสำหรับภูมิภาคหนึ่งๆ