ZARFLI YAPILARIN ISI MÜHENDİSLİĞİ HESABI

Termal mühendislik hesaplaması

Isıtma sistemleri, bina zarfları yoluyla ısı kaybını telafi etmek için tasarlanmıştır: dış duvarlar, zeminler, tavanlar. Isı mühendisliği hesaplaması yapılırken aşağıdaki faktörler dikkate alınır:

1. iklim bölgesine göre dış havanın yıllık ortalama sıcaklığı ve nemi;
2. rüzgarların yönü ve gücü;
3. dış yapı yapılarının kalınlığı ve malzemenin ısıl iletkenlik katsayısı;
4. pencere ve kapı açıklıklarının mevcudiyeti, cam özellikleri;
5. birinci ve üst katlar için çatı katları ve bodrum katlarının varlığı.

Nihai ısı mühendisliği cihazlarını doğru bir şekilde seçmek, ancak listelenen tüm parametreler tamamen dikkate alındığında mümkündür. Hesaplamalar yaparken, göstergeleri biraz abartmak daha iyidir, aksi takdirde termal güç eksikliği, tüm sistemi bir bütün olarak yeniden yapma ihtiyacına yol açabilir.

Termal mühendislik hesaplamalarını hesaplarken, göstergeler daha iyi bağımlıdır.

Bu ısıtma şeması için gerekli cihazları, özellikle radyatörleri, bir ısı mühendisliği hesaplamasının sonuçlarına göre seçmek mümkündür. SNiP 41-01-2003 "Isıtma ve havalandırma" uyarınca, konut binaları için önerilen spesifik güç 1 metrekare başına 100 W'dir. tavan yüksekliği 3000 mm'den fazla olmayan toplam alan. Bu değer özel katsayılarla düzeltilir.

Isıtma cihazlarının gerekli gücünün doğru bir şekilde hesaplanması için tüm faktörleri en iyi nasıl hesaba katabiliriz? Odada bir veya iki pencerenin bulunmasının ısı kaybını %20-30 oranında artırdığına dikkat edilmelidir.

Kuzeyde veya rüzgarlı tarafta bulunuyorlarsa, düzeltme güvenli bir şekilde %10 daha artırılabilir.

Önemli! Radyatörler, ısı kaybını telafi edecek şekilde tasarlanmıştır ve parametrelerinin bir miktar marj ile hesaplanması gerekir.

1 Termal hesaplama gerçekleştirmenin genel sırası

1. V
   bu kılavuzun 4. paragrafına göre
   bina tipini ve koşullarını belirlemek,
   hangisi sayılmalı r_Ötr.

2. Tanımlamak
   r_Ötr:

• üzerinde
  formül (5), eğer bina hesaplanırsa
  sıhhi ve hijyenik ve rahat için
  koşullar;

• üzerinde
  formül (5a) ve tablo. 2 hesaplama gerekirse
  enerji tasarrufu koşulları temelinde yürütülecektir.

1. oluştur
   toplam direnç denklemi
   birini çevreleyen yapı
   formül (4) ile bilinmeyen ve eşittir
   onun r_Ötr.

2. Hesaplamak
   yalıtım tabakasının bilinmeyen kalınlığı
   ve yapının genel kalınlığını belirleyin.
   Bunu yaparken, tipik özellikleri dikkate almak gerekir.
   dış duvar kalınlıkları:

• kalınlık
  tuğla duvarlar çoklu olmalıdır
  tuğla boyutu (380, 510, 640, 770 mm);

• kalınlık
  dış duvar panelleri kabul edilir
  250, 300 veya 350 mm;

• kalınlık
  sandviç paneller kabul edilir
  50, 80 veya 100 mm'ye eşittir.

Isı eşanjörlerinin hesaplanması ve ısı dengesinin derlenmesi için çeşitli yöntemler

Isı eşanjörleri hesaplanırken, ısı dengesinin derlenmesi için dahili ve harici yöntemler kullanılabilir. Dahili yöntem ısı kapasitelerini kullanır. Harici yöntem, belirli entalpilerin değerlerini kullanır.

Dahili yöntemi kullanırken, ısı değişimi işlemlerinin doğasına bağlı olarak ısı yükü farklı formüller kullanılarak hesaplanır.

Isı değişimi, herhangi bir kimyasal ve faz dönüşümü olmadan ve buna bağlı olarak, ısı salınımı veya absorpsiyonu olmadan gerçekleşirse.

Buna göre, ısı yükü formülle hesaplanır.

Isı değişimi işlemi sırasında buhar yoğunlaşması meydana gelirse veya sıvı buharlaşırsa, herhangi bir kimyasal reaksiyon meydana gelirse, ısı dengesini hesaplamak için başka bir form kullanılır.

Harici yöntemi kullanırken, ısı dengesinin hesaplanması, belirli bir süre boyunca ısı eşanjörüne eşit miktarda ısının girip çıkması gerçeğine dayanır.
Dahili yöntem, ünitenin kendisindeki ısı değişim süreçleri hakkındaki verileri kullanıyorsa, harici yöntem, harici göstergelerden gelen verileri kullanır.

Isı dengesini harici yöntemle hesaplamak için formül kullanılır.
.

Q1 ile birim zaman başına üniteye giren ve üniteden çıkan ısı miktarı kastedilmektedir.
Bununla agregaya giren ve çıkan maddelerin entalpisi kastedilmektedir.

Farklı ortamlar arasında aktarılan ısı miktarını belirlemek için entalpi farkını da hesaplayabilirsiniz. Bunun için formül kullanılır.

Isı transferi sırasında herhangi bir kimyasal veya faz dönüşümü meydana gelirse, formül kullanılır.

Isı mühendisliği cihazları için teknik gereksinimler

Belirli koşullar için en uygun çelik veya alüminyum radyatörler nasıl seçilir. Isıtma cihazları için genel teknik gereksinimler GOST 31311-2005 tarafından belirlenir. Bu belge, temel kavramları ve bunların nominal göstergelerini belirler. Su cihazları için maksimum soğutma suyu sıcaklığı dakikada en az 60 kg akış hızında ve 1 atm basınçta 70 °C'dir.

Bir radyatör satın alırken, teknik belgelerini incelemek önemlidir. Isıtma sistemleri ve özellikle radyatörler için hangi cihazların seçileceği sorusunun cevabı, teknik dokümantasyonunun dikkatli bir şekilde incelenmesinden sonra alınabilir.

Üreticide, sonuçları üreticinin resmi yayınlarına yansıtılan pasaport testleri yapılır.

Isıtma sistemleri ve özellikle radyatörler için hangi cihazların seçileceği sorusunun cevabı, teknik dokümantasyonunun dikkatli bir şekilde incelenmesinden sonra alınabilir. Üreticide pasaport testleri yapılır ve sonuçları üreticinin resmi yayınlarına yansıtılır.

Belirli ısıtma sistemleri için hangi cihazların en iyi olduğu konusunda tavsiyeler, faaliyet gösteren işletmelerin çalışanları tarafından verilebilir. Isıya dayanıklı bir dış kaplamanın varlığı sadece dekoratif bir değere sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda metal parçaları korozyondan korur. Bu tür kaplamalar için kalite gereksinimleri, sıhhi denetim makamlarının standartlarına göre belirlenir ve GOST 9.032-74'ün (sınıf IV'ten düşük olmayan) gereksinimlerini karşılamalıdır.

Önemli! Bina ısıtma sistemlerinin ekipmanları, dikkatsizce kullanıldığında bir kişiyi yaralayabilecek keskin köşelere ve kenarlara sahip olmamalıdır. Okullar, kreşler ve hastaneler için ekipman seçerken bu konuya özellikle dikkat edilmelidir.

Duvar yalıtımının kalınlığının belirlenmesi

Bina kabuğunun kalınlığının belirlenmesi. İlk veri:

1. İnşaat alanı - Sredny
2. Binanın amacı - Konut.
3. İnşaat tipi - üç katmanlı.
4. Standart oda nemi - %60.
5. İç havanın sıcaklığı 18°C'dir.

katman numarası	Katman adı	kalınlık
1	Alçı	0,02
2	Duvarcılık (kazan)	x
3	Yalıtım (polistiren)	0,03
4	Alçı	0,02

2 Hesaplama prosedürü.

Hesaplamayı SNiP II-3-79 * “Tasarım standartlarına göre yapıyorum. İnşaat ısı mühendisliği”

A) Gerekli termal direnci belirlerim R_{o(tr) aşağıdaki formüle göre:}

r_{o(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv) , burada n, dış havaya göre kapalı yapının dış yüzeyinin konumu dikkate alınarak seçilen katsayıdır.}

n=1

tн, SNiPa “İnşaat ısıtma mühendisliği” paragraf 2.3'e göre alınan, dışarıda hesaplanan kış katıdır.

şartlı kabul ediyorum 4

Belirli bir koşul için tн'nin en soğuk ilk günün hesaplanan sıcaklığı olarak alındığını belirledim: 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, tabloya göre kalay hava ve kalay ile kapalı yapının yüzeyi arasındaki standart farktır, Δtn=6°C. 2

αv - çit yapısının iç yüzeyinin ısı transfer katsayısı

αv=8,7 W/m2°C (Tablo 4'e göre)

r_{o(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv)=1*(18-(-18)/(6*8.7)=0.689(m2°C/W)}

B) R'yi belirle_Ö=1/αv+R₁+R₂+R₃+1/αn , burada αn dış kaplama yüzeyinin kış koşulları için ısı transfer faktörüdür. αн=23 W/m2°С tabloya göre. 6#katman

	Malzeme adı	ürün numarası	ρ, kg/m3	σ, m	λ	S
1	Kireç-kum harcı	73	1600	0,02	0,7	8,69
2	Kötelet	98	1600	0,39	1,16	12,77
3	strafor	144	40	x	0,06	0,86
4	Karmaşık harç	72	1700	0,02	0,70	8,95

Tabloyu doldurmak için, binadaki nem bölgelerine ve ıslak rejime bağlı olarak kapalı yapının çalışma koşullarını belirlerim.

1 Tesisin nem rejimi tabloya göre normaldir. bir

2 Nem bölgesi - kuru

Çalışma koşullarını ben belirlerim → 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

R'yi kabul ediyorum_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)

yapıcı olarak kabul ediyorum σ_{1(f)=0.050 m}

r_{1(φ)= σ1(f)/ λ1=0.050/0.060=0.833 (m2°C/W)}

3 Bina kabuğunun ataletini (kütlesini) belirlerim.

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

Sonuç: duvarın kapalı yapısı, ρ = 2000kg / m3, 0,390 m kalınlığında, binaların normal sıcaklık ve nem koşullarını sağlayan ve onlar için sıhhi ve hijyenik gereksinimleri karşılayan 0.050 m kalınlığında köpük plastik ile yalıtılmış kireçtaşından yapılmıştır. .

Isıtma sistemleri için ekipmanların sınıflandırılması

Çelik radyatörler en yaygın olanıdır ve uygun bir fiyata sahiptirler.

Doğru kalitede ısıtma cihazlarını seçmek için bu konuda fikir sahibi olmanız gerekir. İnşaat sektörü çok çeşitli ısıtma ekipmanları sunmaktadır. Cihazlardan çevreye ısı transferi radyasyon ve konveksiyon nedeniyle gerçekleşir.

Farklı ısıtma sistemlerinde kullanılan çeşitli ekipman türleri vardır. Yüksek kaliteli radyatörler nasıl seçilir? Ekipmanların sınıflandırılması, üretimde kullanılan malzemeler, tasarım, kurulum yöntemi ve diğer özellikler dahil olmak üzere çeşitli kriterlere göre gerçekleştirilir.

Bina süpermarketlerinden profesyonel satış danışmanları, hangi ısıtma cihazlarının daha iyi olduğu sorusunu yanıtlamaya yardımcı olacaktır. En yaygın olanı, nispeten düşük maliyet ve kabul edilebilir mukavemet özellikleri ile karakterize edilen çelik ısı mühendisliği cihazlarıdır.

GOST 19904-90 gerekliliklerine uygun olarak üretilirler.

Ekstrüde alüminyum profilden veya dökümden yapılmış piller kendilerini kanıtlamışlardır. Üretimlerinin teknolojisi GOST 8617-81 tarafından belirlenir. minimum duvar kalınlığı en az bir buçuk milimetre olmalıdır. Alan ısıtma için ekipman seçerken bu dikkate alınmalıdır.

Boşta

Isıtma sistemlerinin termoteknik hesabı

Binaların büyük bir revizyonu ve modernizasyonu durumunda, ısıtma sistemlerinin (diğer elemanların ve yapıların yanı sıra) ısıl mühendislik hesaplaması ihtiyacı ortaya çıkar.

Sovyet yıllarında inşa edilen binaların yüksek aşınma ve yıpranma nedeniyle, tesislerde bu tür çalışmaların yapılmasının önemi son yıllarda artmıştır. Binaların on yıl önce donatıldığı ve halen donatılmakta olan ısıtma sistemleri, ısının katlar arasında ve bina içindeki tek tek sistem elemanları arasında verimli dağılımına izin vermeyecek şekilde tasarlanmaktadır.

Basit bir ifadeyle, ısıtma sisteminin bazı bölümlerinde çok fazla ısı verilirken bazılarında ise yeterli değildir. Sonuç olarak, bazı dairelerin arz fazlası, konut sakinlerinin kışın bile açık pencerelerle yaşamalarına olanak tanıyor. Ve tam tersi - bazı daireler donuyor çünkü yeterli ısı almıyorlar.

Bu eksiklikleri ortadan kaldırmak, bina ve yapıların yapılarının termal mühendisliğine ve termal görüntülemesine izin verecektir http://www.disso.spb.ru/?item=9.

İlk aşamada ölçümler yapılır - bir anket yapılır ve uzmanlar-mühendisler bu haritaya benzer bir şey alır. Binaların farklı termal koşullarına sahip alanlarını gösterir ve mevcut kusurları düzeltmenizi sağlar.

Bir sonraki adım, evde tek tip ısı dağılımı sorununu çözmeye izin veren bir ısı mühendisliği hesaplaması yapmaktır. Her tesis bu görevi farklı şekilde yerine getirir. Bazı durumlarda, evi yalıtmak gerekir - yalıtım ile kaplama yapmak. Diğer durumlarda, ısıtma sistemlerini dengelemek, mevcut mühendislik sistemlerini ITP'den modernize etmek gerekir.

Termal inceleme, ısıtma kusurlarını ortaya çıkaracak ve mühendislere ve tasarımcılara hangi yapısal elemanların yeniden hesaplanması gerektiğini gösterecektir. Gelecekte, modern teknolojiler ve modern ısıtma ekipmanları kullanılarak modernizasyon gerçekleştirilmektedir.

Görüntüleme: 787

Tarih: 25 Şubat 2014

Radyatör seçerken, onları etkileyen tüm faktörleri göz önünde bulundurmaya değer.

Ülkemizin iklim koşullarında konut veya diğer binalarda konforlu bir sıcaklık ve nem rejimini sürdürmek, ısıtma sistemleri olmadan mümkün değildir. Hem merkezi hem de özerk olabilen bir ara soğutucuya sahip en yaygın şemalar.

Bu tür sistemlerdeki nihai cihazlar, tesislerde ısı değişim işlemlerini gerçekleştiren ısıtma cihazlarıdır.

Soru: Tüm faktörleri dikkate alarak ısıtma radyatörlerinin nasıl seçileceği oldukça karmaşıktır ve ayrıntılı bir değerlendirme gerektirir.

2 Örnek 1

Hesaplamak
bir konut binasının dış duvarının kalınlığı,
Kemerovo, Topki şehrinde bulunan
alanlar.

A.
İlk veri

1. Tahmini
   en soğuk beşin sıcaklığı
   günler

T_n=
-39 gün
(Bu kılavuzun Tablo 1 veya Ek 1);

1. Orta
   ısıtma periyodu sıcaklığı
   T_{itibaren.per.}=
   -8.2 °C
   (bkz. age);

2. Süre
   ısıtma süresi z_{itibaren.per.}=
   235 gün (aynı yerde);

3. Tahmini
   iç hava sıcaklığı T_v=
   +20 оС,

akraba
kapalı hava nemi φ=
55%

(santimetre.
bu kılavuzun Ek 2'si);

1. Nem
   oda modu - normal (Tablo 1
   );

2. Alan
   nem - kuru (yaklaşık 1 *);

3. Koşullar
   işlem - A (uygulama 2).

Pirinç.
2. Duvar tasarımı taslağı

tablo
7. termoteknik
malzeme özellikleri (üzerinde
sf. 3*, A işlemine tabidir)

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

m2 °C/W
1.	çimento-kum çözüm	1800	0,02	0,76	0,026
2.	Tuğla çimento-kum üzerinde seramik oyuk çözüm	1400	0,12	0,52	0,23

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

m2 °C/W
3.	Tabaklar sentetik üzerine mineral yün bağlayıcı	50	δ3	0,052	δ3/0,052
4.	Tuğla çimento-kum üzerinde seramik oyuk çözüm	1400	0,38	0,52	0,73
5.	kireç-kum çözüm	1600	0,015	0,7	0,021

B.
Hesaplama prosedürü

1.
Madde 4.1 uyarınca. ve 4.2 gerekli
belirli bir ısı transferine karşı direnç
Binalar koşullardan belirlenmeli
bağlı olarak enerji tasarrufu
ısıtma derecesi günleri
formül (5a)'ya göre:

GSOP
= (T_v—
T_{itibaren.per.})z_{itibaren.per.}

GSOP
= (20-(-8,2))·235 = 6627.

.
Gerekli (azaltılmış) direnç
enerji tasarrufu koşullarından ısı transferi
tabloya göre enterpolasyon ile belirlenir. 2 (veya
sekme. 1b)

r_Ötr=
3,72 (m2
oC/W).

.
Toplam termal direnç
çevreleyen yapı tarafından belirlenir
formül (3):

;

nerede
α_v=
8,7 W/(m2 °C)
(Tablo 4*, ayrıca kılavuzdaki Tablo 4'e bakın);

α_n=
23 W/(m2 °C)
(Tablo 6 *, ayrıca kılavuzdaki Tablo 5'e bakın).

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)

.
Tuğlanın modüler kalınlığını dikkate alarak
duvarcılık kabul
mineral yün yalıtım kalınlığı
0.14 m'ye eşit plakalar.
Daha sonra dış duvarların toplam kalınlığı olmadan
bitirme katmanları için muhasebe 0.64 m olacaktır
(2,5 tuğla).

hadi harcayalım
toplam termal doğrulama hesaplaması
yapısal direnç:

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

Çözüm:
kabul edilen dış duvar tasarımı
termal gereksinimleri karşılar.