Изчисляване на натоварването на индекса на товара

Ако в къщата си отоплителният котел работи с течно гориво, тогава е препоръчително поне да знаете колко гориво ще трябва да работите с отоплителните уреди.

Диаграма на система за отопление с две рамена.

За газов котел или котел, използващ електрическа енергия, годишната консумация на топлинна енергия за отопление също ще бъде еталон за определяне на предстоящите разходи.

Точното изчисление на потреблението е невъзможно, ако часовата консумация на топлина за отопление не е известна.

За топлинни загуби чрез елементи на сградата

За да се определи количеството топлина за отопление на къщата и за да се изчисли величината на натоварването на котела, е необходимо да се знае топлинните загуби през конструктивните елементи на сградата.

Схема за отопление "Ленинград".

Размерът на топлинните загуби зависи от материала, от който е построена къщата, и от изпълнението на съвременните изисквания за опазване на топлинните ресурси. Целта на тази статия е също така да убеди читателя на необходимостта от изграждане на жилище, като се вземат предвид настоящите изисквания за топлоизолацията му и необходимостта от изчисляване на разходите за изолация на сгради, построени в момент, когато икономично отопление с помощта на нагреватели не обърнаха много внимание.

Няма такива елементи на къщата, чрез които енергията, запазена чрез отопление с помощта на отоплителни уреди, няма да бъде загубена. Топлото се губи и в резултат на такива натоварвания като проветряване на помещението, чиято интензивност се определя от медицинските изисквания, и тези натоварвания не могат да бъдат намалени, тъй като това ще наруши изискванията.

Начини за намаляване на разходите за отопление

Ето някои начини за намаляване на разходите за отопление

1. Затопляне на стените отвън с пластмасова пяна, с дебелина 5-10 см.
2. Замяна на конвенционални прозорци с метални пластмасови.
3. Монтаж на термостатични клапани на водни радиатори. Това ще премахне нагряването на помещението отвъд нуждата.
4. Рационално разпределение на радиаторите. Стаята, температурата, в която повече, ще бъде източник на отопление на съседни стаи.
5. Програмиране на интензивността на отоплителната система по време на деня или в зависимост от времето на пребиваване.
6. Монтиране на фолиен щит под прозореца, където обикновено се намират радиатори. За това не се изисква изчисление. Също така трябва да се има предвид, че радиаторът, покрит с прозоречна завеса или затворен от всяка решетка, е по-малко ефективен. Оградите също така въвеждат грешка в измерването на стайната температура от сензорите на термостатичните вентили (вижте параграф 3).
7. Намалете нивото на комфорт. Например, краткосрочното интензивно проветряване създава течения, но изчисленията показват, че е по-изгодно от проветряването с постоянно отворен прозорец. Тя може да бъде спестена и чрез рационално използване на топла вода с двуциклена отоплителна система.
8. Много ефективно е използването на кондензиращи котли за отопление с газ. Котлите от този тип са по-скъпи от конвенционалните котли, но те са по-икономични: по време на операцията, допълнителните разходи бързо се изплащат. За да се види дали има смисъл да се инсталира по-скъп котел, е необходимо отделно изчисление.

Вход за изчисление

Схемата на газовия нагревател.

Нека да дадем формулите, чрез които загубите се определят чрез структурните елементи на сградата. Общата за стени, прозорци, подове и тавани е формулата за загуба на топлина:

Q = k * F * (tv - tnr), (1)

• където Q е топлинната загуба, W;
• k е коефициентът на топлопреминаване на строителния елемент, W / (m2 ° C);
• F е площта на елемента на сградата;
• tvn - температура на въздуха в помещението, ° C;
• tnar - външна температура, ° C

Температурата в помещението трябва да се приеме като подходяща за семейството. Обикновено за изчисленията вземете tvn = 20 ° C.

Средната температура на външния въздух за района на пребиваване трябва да се вземе от указателите.

Изчисляването на коефициента на топлопредаване на прозореца във формулата (2) се извършва по формулата:

kokn = kstFst + Kp * Fp + P * / Fob (2)

• където kst е коефициентът на топлопреминаване на двойното стъкло, W / (m ° C);
• Fst е площта на прозорците с двоен стъклопакет, m2;
• Kp - коефициент на топлопредаване на рамката, W / (m ° C);
• Fp е площта на рамката, m2;
• P е периметърът на остъкляването;
• φ е коефициентът, който взема предвид топлообмена от алуминиевата лента;
• Fobsch - общата площ на прозореца.

Характеристики на изчисляване на пода, разположени на земята

Схемата за затопляне на пода на земята.

Изчисляването на коефициента на топлопредаване във формулата (3) за пода, Kpol, разположен на земята, се извършва по формулата:

Kpol = 1 / (Rc + d / σ) (3)

• където d е дебелината на топлоизолационния слой, m;
• σ - коефициент на топлопроводимост на топлоизолационния слой, W / (m2 ∙ ° C);
• Rc е коефициентът в зависимост от разстоянието до периметъра на сградата, върху която се намира подовата площ. Стойностите на Rc са дадени в таблица 1.

Таблица 1

Изчисляване на топлинната енергия при нагряването на външния въздух, Q, проникващ през неотчетени канали (инфилтрация) се определя от формулата:

Q = 0.28 * Ln * ρ * C (tp-ti) * k, (4)

• където Ln е дебитът на изходящия въздух, m³ / h;
• ρ - плътност на въздуха в помещението, kg / m³;
• C е специфичната топлина на въздуха, kJ / (kg ° C);
• tp е стайната температура, ° C;
• ti - външна температура, ° C;
• k е коефициентът на счетоводно отчитане на броя на топлинните потоци в структурите.

Изчисляване на топлинната енергия, влизаща в стаята за 1 час

Изчислете количеството топлинна енергия Q, получена от отоплителните уреди в отоплителната система за 1 час, може да се изчисли по формулата:

Q = C * (G (t-sub-to)) (5)

• където c = 4.1868 kJ / (kg ° C) = 1 kcal / (kg ° C) е специфичната топлина на водата;
• G - количеството течност, преминаващо през тръбопроводите, kg;
• tpod и tobp - температурата на охлаждащата течност при изхода от котела и при връщането.

Схема на тръбопроводите на отоплителния котел.

За отоплителна система с циркулационна циркулация на охлаждащата течност е достатъчно да има термометри на изхода и входа като измервателни устройства и да се знае капацитета на циркулационната помпа.

Трудностите при определянето на количеството енергийни устройства съгласно формулата (6) са свързани с определянето на главата в тръбопровода с естествената циркулация на водата. Главата, H, се определя от формулата:

Н = h (pholprog), (6)

• където h е разстоянието от отоплителните радиатори (радиатори) до обратния поток към отоплителния котел, m;
• phol, ргор - специфичното тегло на студената и топлата вода, съответно, cr / m3.

Тъй като температурата на инструментите се повишава, специфичното тегло на водата намалява.

Коефициентът на разширяване на обема има нелинейна температурна зависимост. Таблица 2 дава цифровите стойности на зависимостта β = f (t).

Таблица 2

Чрез изчертаването на тези данни, удължавайки, определяме този параметър. Например, при температура 75 и 40 ° C, изходът и входът на отоплителните уреди са: ß75 = 61 * 10-5 β40 = 39 * 10-5. Съответното специфично тегло на водата, изчислено по формулата (8), е: p75 = 640 cr / m3, p40 = 990 cr / m3.

Използвайки формула (7), ние определяме главата, която ще бъде в системата, ако разликата във височина h = 5 m.

Н = 5 * (990-640) = 1750 cr / m2.

Такава глава съответства на височината на водния стълб Nv = 1,75 м.

Схемата на колекторната отоплителна система.

За да се определи обемът на водата V, преминаващ през тръбата D = 25,4 мм (инчова тръба на изхода на котела) за 1 час (3600 с), използваме формулата:

V = T * πD2 * v (8)

Получаваме: V = 3600 * 3.14 * 0.02542≈7 m3, т.е. за 1 час в котела е необходимо да се загрява 7 m3 вода до температура 75 ° С. Преди това е установено, че теглото от 1 m3 при тази температура е 640 кг или около 64 кг. Сега, използвайки формулата (6), получаваме консумацията на топлина за 1 час.

Qh = 4,1868 * 64 * (75-40) ≈ 9400 kJ = 9,4 MJ

Почасово потребление на топлинна енергия

Превеждаме MJ в по-разбираема мерна единица - kWh. 1 kWh е 3,6 MJ. Следователно, за 1 час отопление къщата с помощта на нагреватели ще изисква W = 9.4 / 3.6 = 2.6 kWh енергия. Изчислете консумацията на енергия на различни устройства.

Електричество. Можем да приемем, че ефективността на електрическия котел е 100, тъй като цялата топлинна енергия от нагревателя остава в стаята. Това е:

W = 2.6 kWh

Газ. Изгарянето на 1 m3 природен газ дава 9.45 kWh енергия. Това означава, че за един час газовият котел с ефективност 90 консумира обем газ, равен на:

VГ = 2,6 / 9,45 / 0,9 ≈ 0,3 m3.

Забележка. За кондензационните котли, резултатът трябва да бъде намален с 10-12. изчисление Ефективност на газовия котел се извършват по отношение на различно ниво на специфична топлина на изгаряне, следователно не трябва да има съмнение, че в сравнение с конвенционалния котел неговата ефективност може да бъде повече от 100.

Схемата за отопление на сградата с фурна.

Дизелово гориво. Изгарянето на 1 килограм дизелово гориво генерира 42 MJ енергия. 1 L - 33, 6 MJ. Ефективността на един добър дизелов бойлер е 85. Почасовото потребление на гориво ще бъде:

• VD (kg) = 9,4 / 42 / 0,85 = 0,26 kg;
• VD (L) = 9,4 / 33,6 / 0,85 = 0,33 L.

Дърва за огрев. 1 кг сухо дърво на час консумира 2,78 кВт. Ефективността на котела върху дървесината е около 70. Часовата консумация на дървесина ще бъде:

VDr = 2.6 / 2.78 / 0.7 ≈ 1.34 кг.

Според получените данни не е трудно да се изчислят разходите за енергия за всеки период от време. Годишното потребление следва да се разбира като консумация на енергия през отоплителния сезон, като се взема предвид изразходваната енергия за отопление на битови нужди.

https://youtube.com/embed/pT8_7BYPnf0

Забележки относно извършеното изчисление

Имайте предвид, че някои много важни обстоятелства, отнасящи се до топлинните товари, не се вземат предвид при изчислението.

1. Абсолютно не са изброени по-горе възможностите за икономично потребление на енергийни носители в системата.
2. При определяне на главата (7) стойността на товарите от вътрешното съпротивление на тръбопровода не се взема под внимание. Следователно, действителната скорост на охлаждащата течност в режима на динамично равновесие в отоплителната система ще бъде по-малка от изчислената.
3. Изчислението е направено за двутръбна отоплителна система с обратен поток на охлаждащата течност в системата (мъртъв вариант).

https://youtube.com/embed/H2EXcplDp5A

Изчисляване на загубите на изолирани и неотопляеми тавани

За да се осигури съмнения в необходимостта да се изолират една къща преди изграждането на отоплителни, изчисли загубите на топлина през тавана на горния етаж по 2 начина: неизолирана и изолирани таванско помещение.

Коефициентът на топлопроводимост за покрива от галванично желязо е k = 52 W / (m ° C). Изчислява се коефициентът на топлопроводност на изолационния слой от минерална вата 10 см. Без пара здраво и водонепроницаем филм покрива коефициент на топлопроводимост, определени от формула (2), ще бъде 0.045 W / (m ° C).

Тук d1 = 0003 m и σ1 = 52 W / (m ° C) - d2 = 0.1 m и σ2 = 0,045 W / (m ° C) - дебелината и топлопроводимост от поцинкована стомана и минерална вата съответно. Тоест, топлопроводимостта на покрива и топлинните натоварвания са намалели повече от 1000 пъти. Поради изолацията на покрива, разликата (tvn - tnar) леко се е увеличила, но това увеличение е несравнимо по - малко.

https://youtube.com/embed/amsRZJ8TpJY

Сега, изчисляване на загубите на топлина през тавана и натоварването по формулата (1), ние разбираме, че топлоизолацията на покрива на тавана температура, независимо от средствата за отопление и отопление, е практически равна на температурата на външния въздух. Сега външната температура, по отношение на тавана, и температурното натоварване се увеличиха. Поради това отоплението е станало по-ефективно, тъй като загубите на топлина през припокриването са намалели.

Ако външността е изолирана и се припокрива, ефектът ще бъде значителен. Например, припокриване на 250мм дебелина стоманобетонна има топлопроводимост от 1,7 W / (m ° C) и 5 ​​см пенополистирол има топлопроводимост равна на 0,04 W / (m ° C). Чрез формулата (2) получаваме 0.72 W / (m ° C)

Тоест коефициентът на топлинна проводимост намалява с 1.7 / 0.72 = 2.36 пъти. Съответно стойността на топлинните загуби и натоварванията вследствие на отоплението е намаляла.