الطاقة الحرارية - صيغة الحساب والنطاق. حساب التدفئة حسب مساحة الغرفة

يتعين على مالكي المنازل أو الشقق الخاصة أو أي أشياء أخرى التعامل مع حسابات الهندسة الحرارية. هذا هو أساس تصميم المبنى.

إن فهم جوهر هذه الحسابات في الأوراق الرسمية ليس بالأمر الصعب كما يبدو.

يمكنك أيضًا أن تتعلم بنفسك كيفية إجراء الحسابات من أجل تحديد العزل المراد استخدامه ، ومدى سماكته ، ومقدار الطاقة التي يجب أن يكتسبها المرجل ، وما إذا كان هناك ما يكفي من المشعات الموجودة لمنطقة معينة.

يمكن العثور على إجابات لهذه الأسئلة والعديد من الأسئلة الأخرى إذا فهمت ما هو الطاقة الحرارية. الصيغة والتعريف والنطاق - اقرأ المقال.

ببساطة ، يساعدك الحساب الحراري على معرفة مقدار الحرارة التي يخزنها المبنى ويخسره بالضبط ، ومقدار الطاقة التي يحتاجها التدفئة لتوليدها للحفاظ على راحة المنزل.

عند تقييم فقد الحرارة ودرجة إمداد الحرارة ، تؤخذ العوامل التالية في الاعتبار:

1. ما هو نوع الكائن: كم عدد الطوابق ، والتوافر غرف الزاويةسواء كانت سكنية أو صناعية ، إلخ.
2. كم عدد الأشخاص الذين "سيعيشون" في المبنى.
3. أحد التفاصيل الهامة هي منطقة التزجيج. وأبعاد السقف والجدران والأرضية والأبواب وارتفاع السقف ... إلخ.
4. ما هي المدة موسم التدفئة، الخصائص المناخية للمنطقة.
5. وفقًا لـ SNiPs ، يتم تحديد معايير درجة الحرارة التي يجب أن تكون في المبنى.
6. سماكة الجدران والسقوف والعوازل الحرارية المختارة وخصائصها.

يمكن مراعاة الشروط والميزات الأخرى ، على سبيل المثال ، لمرافق الإنتاج ، وأيام العمل وعطلات نهاية الأسبوع ، وقوة ونوع التهوية ، وتوجيه السكن إلى النقاط الأساسية ، وما إلى ذلك.

ما هو الحساب الحراري؟

كيف استطاع بناة الماضي الاستغناء عن الحسابات الحرارية؟

تظهر منازل التجار الباقية أن كل شيء تم ببساطة بهامش: النوافذ أصغر ، والجدران أكثر سمكًا. اتضح أنها دافئة ، لكنها غير مربحة اقتصاديًا.

يسمح لك حساب الهندسة الحرارية ببناء الأفضل. لا يتم أخذ المواد أكثر - لا أقل ، ولكن بالقدر المطلوب بالضبط. يتم تقليل أبعاد المبنى وتكلفة بنائه.

يسمح لك حساب نقطة الندى بالبناء بحيث لا تتدهور المواد لأطول فترة ممكنة.

لتحديد القوة المطلوبة للغلاية ، لا يمكن الاستغناء عن الحسابات. مجموع قوتها هو مجموع تكاليف الطاقة لتدفئة الغرف ، وتسخين الماء الساخن الاحتياجات الاقتصاديةوالقدرة على منع فقد الحرارة من التهوية وتكييف الهواء. يضاف احتياطي الطاقة لفترة ذروة الطقس البارد.

عند تغويز كائن ما ، يلزم التنسيق مع الخدمات. يتم حساب استهلاك الغاز السنوي للتدفئة و القوة العامةمصادر الحرارة في جيجا كالوري.

الحسابات مطلوبة عند اختيار عناصر نظام التدفئة. يتم حساب نظام الأنابيب والمشعات - يمكنك معرفة طولها ومساحة السطح. يؤخذ فقدان الطاقة في الاعتبار عند دوران خط الأنابيب ، عند الوصلات ومرور الصمامات.

هل تعلم أن عدد أقسام مشعات التدفئة غير مأخوذ من "السقف"؟ القليل جدًا منهم سيؤدي إلى حقيقة أن المنزل سيكون باردًا ، والكثير منهم سيولد حرارة ويؤدي إلى جفاف مفرط للهواء. يقدم الرابط أمثلة على الحساب الصحيح للمشعات.

حساب الطاقة الحرارية: الصيغة

ضع في اعتبارك الصيغة وقدم أمثلة على كيفية حساب المباني باستخدام معامل مختلفتشتت.

Vx (دلتا) TxK = kcal / h (ناتج الحرارة) ، حيث:

• المؤشر الأول "V" هو حجم الغرفة المحسوبة ؛
• Delta "T" - فرق درجة الحرارة - هذه هي القيمة التي توضح عدد درجات الحرارة داخل الغرفة أكثر من الخارج ؛
• "K" هو معامل التبديد (ويسمى أيضًا "معامل انتقال الحرارة"). القيمة مأخوذة من الجدول. عادة ما يتراوح الرقم من 4 إلى 0.6.

القيم التقريبية لعامل التبديد لحساب مبسط

• إذا كان شكلًا معدنيًا غير معزول أو لوحًا ، فسيكون "K" = 3-4 وحدات.
• أعزب البناء بالطوبوالحد الأدنى من العزل - "K" \ u003d من 2 إلى 3-ex.
• اثنين من جدار من الطوب التداخل القياسيوالنوافذ و
• الأبواب - "K" \ u003d من 1 إلى 2.
• معظم خيار دافئ. نوافذ بزجاج مزدوج وجدران من الطوب ذات عزل مزدوج ، وما إلى ذلك - "K" \ u003d 0.6 - 0.9.

يمكن إجراء حساب أكثر دقة عن طريق حساب الأبعاد الدقيقة لأسطح المنزل التي تختلف في الخصائص بالمتر المربع (النوافذ والأبواب وما إلى ذلك) ، وإجراء عملية حسابية لها بشكل منفصل وإضافة المؤشرات الناتجة.

مثال على حساب ناتج الحرارة

لنأخذ غرفة معينة مساحتها 80 مترًا مربعًا يبلغ ارتفاع سقفها 2.5 متر ونحسب مقدار طاقة الغلاية التي نحتاجها لتسخينها.

أولاً ، نحسب السعة التكعيبية: 80 × 2.5 \ u003d 200 م 3. منزلنا معزول ، لكن ليس بدرجة كافية - معامل التشتت هو 1.2.

تصل درجة الصقيع إلى -40 درجة مئوية ، وفي الغرفة تريد درجة حرارة +22 مريحة ، يكون فرق درجة الحرارة (دلتا "T") هو 62 درجة مئوية.

نعوض بالأرقام في الصيغة عن قوة فقد الحرارة ونضرب:

200 × 62 × 1.2 = 14880 كيلو كالوري / ساعة.

يتم تحويل السعرات الحرارية الناتجة إلى كيلووات باستخدام المحول:

• 1 كيلوواط = 860 كيلو كالوري.
• 14880 سعر حراري = 17302.3 واط.

نقوم بالتقريب بهامش ، ونفهم أنه في أشد درجات الصقيع -40 درجة ، سنحتاج إلى 18 كيلو وات من الطاقة في الساعة.

اضرب محيط المنزل بارتفاع الجدران:

(8 + 10) × 2 × 2.5 \ u003d 90 م 2 من سطح الجدار + 80 م 2 السقف = 170 م 2 من السطح الملامس للبرد. بلغ فقد الحرارة المحسوب من قبلنا أعلاه إلى 18 كيلو واط / ساعة ، ونقسم سطح المنزل على الطاقة المحسوبة المستهلكة ، ونحصل على أن 1 م 2 يفقد حوالي 0.1 كيلو واط أو 100 واط في الساعة عند درجة حرارة خارجية تبلغ -40 درجة مئوية ، و +22 درجة مئوية في الداخل من.

يمكن أن تصبح هذه البيانات أساسًا لحساب السماكة المطلوبة للعزل على الجدران.

دعنا نعطي مثالًا آخر على الحساب ، يكون الأمر أكثر تعقيدًا في بعض اللحظات ، ولكنه أكثر دقة.

معادلة:

س = س س (دلتا) T / R:

• Q هي القيمة المرغوبة لفقدان الحرارة في المنزل في W ؛
• S هي مساحة أسطح التبريد بالمتر المربع ؛
• T هو فرق درجة الحرارة بالدرجات المئوية ؛
• R هي المقاومة الحرارية للمادة (م 2 × ك / ث) (متر مربع مضروبًا في كلفن ومقسومًا على واط).

لذلك ، للعثور على "Q" لنفس المنزل كما في المثال أعلاه ، دعونا نحسب مساحة أسطحه "S" (لن نحسب الأرضية والنوافذ).

• "S" في حالتنا \ u003d 170 م 2 ، منها 80 م 2 سقف و 90 م 2 جدران ؛
• T = 62 درجة مئوية ؛
• R هي المقاومة الحرارية.

نبحث عن "R" حسب جدول المقاومات الحرارية أو حسب الصيغة. صيغة حساب معامل التوصيل الحراري هي كما يلي:

ص= ح/ ك.(H هو سمك المادة بالأمتار ، KT هو معامل التوصيل الحراري).

في هذه الحالة ، بيتنا له جدران من طوبتين مغلفتين بالبلاستيك الرغوي بسمك 10 سم ، والسقف مغطى بنشارة الخشب بسمك 30 سم.

يجب ترتيب نظام التدفئة لمنزل خاص مع مراعاة التوفير في تكاليف الطاقة. ، وكذلك توصيات لاختيار الغلايات والرادياتير - اقرأ بعناية.

كيف وكيف تعزل منزل خشبي من الداخل ، ستتعلم من خلال القراءة. اختيار تكنولوجيا العزل والعزل.

من جدول معاملات التوصيل الحراري (المقاس W / (م 2 × كلفن) وات مقسومًا على ناتج المتر المربع لكل كلفن). نجد قيم كل مادة ستكون:

• طوب - 0.67 ؛
• البوليسترين - 0.037 ؛
• نشارة الخشب - 0.065.

• R (سقف 30 سم) = 0.3 / 0.065 = 4.6 (م 2 × ك) / ث ؛
• ص ( حائط طوبي 50 سم) = 0.5 / 0.67 = 0.7 (م 2 × ك) / ث ؛
• R (رغوة 10 سم) = 0.1 / 0.037 = 2.7 (م 2 × ك) / ث ؛
• R (جدار) \ u003d R (لبنة) + R (بوليسترين) \ u003d 0.7 + 2.7 \ u003d 3.4 (م 2 × ك) / دبليو.

الآن يمكننا المضي قدمًا في حساب فقد الحرارة "Q":

• س للسقف = 80 × 62 / 4.6 = 1078.2 واط.
• جدران Q \ u003d 90 × 62 / 3.4 = 1641.1 واط.
• يبقى إضافة 1078.2 + 1641.1 والتحويل إلى كيلوواط ، يتبين (إذا تم تقريبه على الفور) 2.7 كيلو واط من الطاقة في ساعة واحدة.

يمكنك الانتباه إلى حجم الاختلاف الكبير الذي حدث في الحالتين الأولى والثانية ، على الرغم من أن حجم المنازل ودرجة الحرارة خارج النافذة في الحالتين الأولى والثانية كانا متطابقين تمامًا.

الأمر كله يتعلق بدرجة إجهاد المنازل (على الرغم من أنه ، بالطبع ، يمكن أن تكون البيانات مختلفة إذا حسبنا الأرضية والنوافذ).

خاتمة

توضح الصيغ والأمثلة أعلاه أنه من المهم جدًا في حسابات الهندسة الحرارية مراعاة أكبر عدد ممكن من العوامل التي تؤثر على فقد الحرارة. ويشمل ذلك التهوية ، ومساحة النوافذ ، ودرجة إجهادها ، وما إلى ذلك.

والنهج ، عندما يتم أخذ 1 كيلوواط من طاقة الغلاية لـ 10 م 2 من المنزل ، يكون تقريبيًا للغاية بحيث لا يمكن الاعتماد عليه بشكل جدي.

الفيديو ذات الصلة

يعد إنشاء نظام تدفئة في منزلك أو حتى في شقة في المدينة مهمة مسؤولة للغاية. سيكون من غير الحكمة تماما الحصول عليها معدات المرجلكما يقولون "بالعين" أي دون مراعاة كافة سمات السكن. في هذا ، من الممكن تمامًا الوقوع في نقيضين: إما أن قوة المرجل لن تكون كافية - ستعمل المعدات "على أكمل وجه" ، دون توقف ، ولكنها لن تعطي النتيجة المتوقعة ، أو العكس ، سيتم شراء جهاز باهظ الثمن ، وستظل إمكاناته مجهولة تمامًا.

لكن هذا ليس كل شيء. لا يكفي شراء غلاية التدفئة الضرورية بشكل صحيح - من المهم جدًا اختيار أجهزة التبادل الحراري ووضعها بشكل صحيح في المبنى - المشعات أو المسخنات الحرارية أو "الأرضيات الدافئة". ومرة أخرى ، فإن الاعتماد فقط على حدسك أو "النصيحة الجيدة" من جيرانك ليس هو الخيار الأكثر منطقية. باختصار ، لا غنى عن حسابات معينة.

بالطبع ، من الناحية المثالية ، يجب إجراء حسابات هندسة الحرارة هذه بواسطة متخصصين مناسبين ، لكن هذا غالبًا ما يكلف الكثير من المال. أليس من الممتع محاولة القيام بذلك بنفسك؟ سيوضح هذا المنشور بالتفصيل كيفية حساب التدفئة حسب مساحة الغرفة ، مع مراعاة العديد من الفروق الدقيقة الهامة. عن طريق القياس ، سيكون من الممكن إجراء العمليات الحسابية الضرورية ، المضمنة في هذه الصفحة ، على إجراء الحسابات اللازمة. لا يمكن تسمية هذه التقنية بأنها "خالية من الخطيئة" تمامًا ، ومع ذلك ، فهي لا تزال تسمح لك بالحصول على نتيجة بدرجة دقة مقبولة تمامًا.

أبسط طرق الحساب

لكي يخلق نظام التدفئة ظروف معيشية مريحة خلال موسم البرد ، يجب أن يتعامل مع مهمتين رئيسيتين. ترتبط هذه الوظائف ارتباطًا وثيقًا ، وفصلها مشروط للغاية.

• الأول هو الحفاظ المستوى الأمثلدرجة حرارة الهواء في الحجم الكامل للغرفة المسخنة. بالطبع ، قد يختلف مستوى درجة الحرارة قليلاً مع الارتفاع ، لكن هذا الاختلاف لا ينبغي أن يكون كبيرًا. تعتبر الظروف المريحة للغاية في المتوسط ​​+20 درجة مئوية - هذه هي درجة الحرارة التي ، كقاعدة عامة ، تؤخذ على أنها درجة الحرارة الأولية في الحسابات الحرارية.

بمعنى آخر ، يجب أن يكون نظام التدفئة قادرًا على تسخين حجم معين من الهواء.

إذا اقتربنا بدقة كاملة ، فعندئذ بالنسبة للغرف الفردية في المباني السكنيةتم وضع معايير المناخ المحلي المطلوب - يتم تحديدها بواسطة GOST 30494-96. يوجد مقتطف من هذا المستند في الجدول أدناه:

• والثاني هو تعويض فقد الحرارة من خلال العناصر الإنشائية للمبنى.

"العدو" الرئيسي لنظام التدفئة هو فقدان الحرارة من خلال هياكل المباني

للأسف ، فقدان الحرارة هو أخطر "منافس" أي نظام تدفئة. يمكن تقليلها إلى حد أدنى معين ، ولكن حتى مع وجود عزل حراري عالي الجودة ، لا يمكن التخلص منها تمامًا بعد. تسريبات الطاقة الحرارية تذهب في جميع الاتجاهات - يظهر توزيعها التقريبي في الجدول:

بطبيعة الحال ، من أجل التعامل مع مثل هذه المهام ، يجب أن يكون لنظام التدفئة طاقة حرارية معينة ، ويجب ألا تلبي هذه الإمكانات الاحتياجات العامة للمبنى (الشقة) فحسب ، بل يجب أيضًا توزيعها بشكل صحيح على المبنى ، وفقًا لها. المنطقة وعدد من العوامل الهامة الأخرى.

عادة ما يتم الحساب في الاتجاه "من الصغير إلى الكبير". ببساطة ، يتم حساب المقدار المطلوب من الطاقة الحرارية لكل غرفة ساخنة ، ويتم تلخيص القيم التي تم الحصول عليها ، ويضاف حوالي 10٪ من الاحتياطي (بحيث لا يعمل الجهاز في حدود إمكانياته) - وستظهر النتيجة مقدار الطاقة التي يحتاجها غلاية التدفئة. وستكون قيم كل غرفة هي نقطة البداية للحساب المبلغ المطلوبمشعات.

الطريقة الأكثر بساطة والأكثر استخدامًا في بيئة غير مهنية هي قبول معيار 100 واط من الطاقة الحرارية لكل منها متر مربعمساحة:

الطريقة الأكثر بدائية للعد هي نسبة 100 واط / م²

س = س× 100

س- الطاقة الحرارية المطلوبة للغرفة ؛

س- مساحة الغرفة (م²) ؛

100 - القدرة النوعية لكل وحدة مساحة (W / m²).

على سبيل المثال ، الغرفة 3.2 × 5.5 م

س= 3.2 × 5.5 = 17.6 م²

س= 17.6 × 100 = 1760 واط ≈ 1.8 كيلو واط

من الواضح أن الطريقة بسيطة للغاية ، لكنها غير كاملة للغاية. من الجدير بالذكر على الفور أنه لا يمكن تطبيقه بشكل مشروط إلا مع ارتفاع قياسي للسقف - حوالي 2.7 متر (مسموح به - في النطاق من 2.5 إلى 3.0 متر). من وجهة النظر هذه ، سيكون الحساب أكثر دقة ليس من المنطقة ، ولكن من حجم الغرفة.

من الواضح أنه في هذه الحالة يتم حساب قيمة القوة المحددة لكل متر مكعب. يؤخذ ما يعادل 41 W / m³ للخرسانة المسلحة منزل لوحة، أو 34 وات / م 3 - من الطوب أو مصنوعة من مواد أخرى.

س = س × ح× 41 (أو 34)

ح- ارتفاع السقف (م) ؛

41 أو 34 - القدرة النوعية لكل وحدة حجم (W / m³).

على سبيل المثال ، نفس الغرفة منزل لوحة، مع ارتفاع سقف 3.2 م:

س= 17.6 × 3.2 × 41 = 2309 واط ≈ 2.3 كيلو واط

تكون النتيجة أكثر دقة ، لأنها تأخذ بالفعل في الاعتبار ليس فقط الكل الأبعاد الخطيةالغرف ، ولكن حتى ، إلى حد ما ، ملامح الجدران.

لكنها لا تزال بعيدة عن الدقة الحقيقية - العديد من الفروق الدقيقة "خارج الأقواس". كيفية إجراء حسابات أقرب إلى الظروف الحقيقية - في القسم التالي من المنشور.

قد تكون مهتمًا بمعلومات حول ما هو

إجراء حسابات الطاقة الحرارية المطلوبة مع مراعاة خصائص المبنى

تعد خوارزميات الحساب التي تمت مناقشتها أعلاه مفيدة "للتقدير" الأولي ، ولكن لا يزال يتعين عليك الاعتماد عليها تمامًا بحذر شديد. حتى بالنسبة إلى الشخص الذي لا يفهم أي شيء في هندسة المباني الحرارية ، فإن القيم المتوسطة المشار إليها قد تبدو بالتأكيد مشكوك فيها - لا يمكن أن تكون متساوية ، على سبيل المثال ، من أجل إقليم كراسنودارولإقليم أرخانجيلسك. بالإضافة إلى ذلك ، الغرفة - الغرفة مختلفة: واحدة تقع في زاوية المنزل ، أي بها غرفتان الجدران الخارجية ki ، والآخر على الجوانب الثلاثة محمي من فقدان الحرارة بواسطة الغرف الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، قد تحتوي الغرفة على نافذة واحدة أو أكثر ، صغيرة وكبيرة جدًا ، وأحيانًا تكون بانورامية. وقد تختلف النوافذ نفسها في مادة التصنيع وميزات التصميم الأخرى. وهذه ليست قائمة كاملة - فقط هذه الميزات مرئية حتى "بالعين المجردة".

باختصار ، هناك الكثير من الفروق الدقيقة التي تؤثر على فقد الحرارة لكل غرفة معينة ، ومن الأفضل ألا تكون كسولًا للغاية ، ولكن إجراء حسابات أكثر شمولاً. صدقني ، حسب الطريقة المقترحة في المقال ، لن يكون هذا صعبًا جدًا.

المبادئ العامة ومعادلة الحساب

ستستند الحسابات إلى نفس النسبة: 100 واط لكل 1 متر مربع. ولكن هذه مجرد الصيغة نفسها "متضخمة" مع عدد كبير من عوامل التصحيح المختلفة.

Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m

تؤخذ الأحرف اللاتينية التي تشير إلى المعاملات بشكل تعسفي تمامًا ، بترتيب أبجدي ، ولا ترتبط بأي كميات قياسية مقبولة في الفيزياء. سيتم مناقشة معنى كل معامل بشكل منفصل.

• "أ" - معامل يأخذ في الاعتبار عدد الجدران الخارجية في غرفة معينة.

من الواضح أنه كلما زاد عدد الجدران الخارجية في الغرفة ، زاد حجم مساحة أكبر، التي من خلالها فقدان الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وجود جدارين خارجيين أو أكثر يعني أيضًا الزوايا - أماكن ضعيفة للغاية من حيث تكوين "الجسور الباردة". المعامل "a" سوف يصحح لهذه الخاصية المحددة للغرفة.

يُؤخذ المعامل على قدم المساواة مع:

- الجدران الخارجية رقم (الداخلية): أ = 0.8;

- الحائط الخارجي واحد: أ = 1.0;

- الجدران الخارجية اثنين: أ = 1.2;

- الجدران الخارجية ثلاثة: أ = 1.4.

• "ب" - معامل يأخذ في الاعتبار موقع الجدران الخارجية للغرفة بالنسبة للنقاط الأساسية.

قد تكون مهتمًا بمعلومات حول ما هو

حتى في أبرد أيام الشتاء طاقة شمسيةلا يزال يؤثر على توازن درجة الحرارة في المبنى. من الطبيعي أن يتلقى جانب المنزل المواجه للجنوب بعض التدفئة من أشعة الشمس ، ويكون فقدان الحرارة من خلاله أقل.

لكن الجدران والنوافذ التي تواجه الشمال لا "ترى" الشمس أبدًا. الجزء الشرقي من المنزل ، على الرغم من أنه "يمسك" بأشعة شمس الصباح ، لا يزال لا يتلقى أي تدفئة فعالة منه.

بناءً على ذلك ، نقدم المعامل "ب":

- نظرة على الجدران الخارجية للغرفة شمالأو شرق: ب = 1.1;

- الجدران الخارجية للغرفة موجهة نحو جنوبأو غرب: ب = 1.0.

• "ج" - معامل يأخذ في الاعتبار موقع الغرفة بالنسبة لفصل الشتاء "وردة الرياح"

ربما هذا التعديل ليس ضروريًا جدًا للمنازل الواقعة في مناطق محمية من الرياح. لكن في بعض الأحيان ، يمكن لرياح الشتاء السائدة إجراء "تعديلات صعبة" على التوازن الحراري للمبنى. بطبيعة الحال ، فإن الجانب المواجه للريح ، أي "البديل" للريح ، سوف يخسر بشكل كبير المزيد من الجسم، مقارنة بالريح ، عكس ذلك.

بناءً على نتائج أرصاد الأرصاد الجوية طويلة المدى في أي منطقة ، يتم تجميع ما يسمى بـ "وردة الرياح" - رسم تخطيطي يوضح اتجاهات الرياح السائدة في الشتاء والصيف. يمكن الحصول على هذه المعلومات من خدمة الأرصاد الجوية المائية المحلية. ومع ذلك ، فإن العديد من السكان أنفسهم ، بدون خبراء أرصاد جوية ، يعرفون جيدًا من أين تهب الرياح بشكل أساسي في فصل الشتاء ، ومن أي جانب من المنزل عادةً ما تكتسح أعمق الانجرافات الثلجية.

إذا كانت هناك رغبة في إجراء حسابات بدقة أعلى ، فيمكن أيضًا تضمين عامل التصحيح "c" في الصيغة ، مع اعتباره مساويًا لـ:

- الجانب المواجه للريح من المنزل: ج = 1.2;

- جدران المنزل المواجهة للريح: ج = 1.0;

- يقع الجدار بالتوازي مع اتجاه الريح: ج = 1.1.

• "d" - عامل تصحيح يأخذ في الاعتبار خصوصيات الظروف المناخية للمنطقة التي تم فيها بناء المنزل

بطبيعة الحال ، فإن مقدار فقدان الحرارة من خلال جميع هياكل المبنى للمبنى سيعتمد بشكل كبير على مستوى درجات الحرارة في فصل الشتاء. من الواضح تمامًا أنه خلال فصل الشتاء ، "ترقص" مؤشرات مقياس الحرارة في نطاق معين ، ولكن لكل منطقة يوجد مؤشر متوسط ​​لأدنى درجات الحرارة المميزة لأبرد فترة خمسة أيام في العام (عادةً ما تكون هذه سمة من سمات شهر يناير ). على سبيل المثال ، يوجد أدناه مخطط خريطة لإقليم روسيا ، تظهر عليه الألوان القيم التقريبية.

عادةً ما يكون من السهل التحقق من هذه القيمة مع خدمة الأرصاد الجوية الإقليمية ، ولكن يمكنك ، من حيث المبدأ ، الاعتماد على ملاحظاتك الخاصة.

لذا ، فإن المعامل "d" ، مع الأخذ في الاعتبار خصوصيات مناخ المنطقة ، لحساباتنا في أننا نأخذ ما يلي:

- من - 35 درجة مئوية وما دون: د = 1.5;

- من - 30 درجة مئوية إلى - 34 درجة مئوية: د = 1.3;

- من - 25 درجة مئوية إلى - 29 درجة مئوية: د = 1.2;

- من - 20 درجة مئوية إلى - 24 درجة مئوية: د = 1.1;

- من - 15 درجة مئوية إلى - 19 درجة مئوية: د = 1.0;

- من - 10 درجة مئوية إلى - 14 درجة مئوية: د = 0.9;

- ليست أكثر برودة - 10 درجات مئوية: د = 0.7.

• "e" - معامل مع مراعاة درجة عزل الجدران الخارجية.

ترتبط القيمة الإجمالية لفقدان حرارة المبنى ارتباطًا مباشرًا بدرجة عزل جميع هياكل المبنى. أحد "القادة" من حيث فقدان الحرارة هو الجدران. لذلك ، فإن قيمة الطاقة الحرارية المطلوبة للمحافظة عليها ظروف مريحةيعتمد العيش في الداخل على جودة العزل الحراري.

يمكن أخذ قيمة المعامل لحساباتنا على النحو التالي:

- الجدران الخارجية غير معزولة: ه = 1.27;

- درجة عازلة متوسطة - يتم توفير جدران من طوبتين أو عزل حراري لسطحها مع سخانات أخرى: ه = 1.0;

- تم إجراء العزل نوعيًا على أساس حسابات الهندسة الحرارية: ه = 0.85.

لاحقًا في سياق هذا المنشور ، سيتم تقديم توصيات حول كيفية تحديد درجة عزل الجدران وهياكل المباني الأخرى.

• المعامل "f" - تصحيح ارتفاع السقف

يمكن أن يكون للأسقف ، خاصة في المنازل الخاصة ، ارتفاعات مختلفة. لذلك ، فإن الطاقة الحرارية لتدفئة غرفة واحدة أو أخرى في نفس المنطقة ستختلف أيضًا في هذه المعلمة.

لن يكون من الخطأ الكبير قبول القيم التالية لعامل التصحيح "f":

- ارتفاع السقف حتى 2.7 م: و = 1.0;

- ارتفاع التدفق من 2.8 إلى 3.0 متر: f = 1.05;

- ارتفاع السقف من 3.1 الى 3.5 م: f = 1.1;

- ارتفاع السقف من 3.6 الى 4.0 م: f = 1.15;

- ارتفاع السقف عن 4.1 م: f = 1.2.

• « ز "- معامل مع مراعاة نوع الأرضية أو الغرفة الواقعة تحت السقف.

كما هو موضح أعلاه ، فإن الأرضية هي أحد المصادر المهمة لفقدان الحرارة. لذلك ، من الضروري إجراء بعض التعديلات في حساب هذه الميزة في غرفة معينة. يمكن اعتبار عامل التصحيح "g" مساويًا لـ:

- أرضية باردة على الأرض أو فوقها غرفة غير مدفأة(على سبيل المثال ، الطابق السفلي أو الطابق السفلي): ز= 1,4 ;

- أرضية معزولة على الأرض أو فوق غرفة غير مدفأة: ز= 1,2 ;

- توجد غرفة مدفأة أدناه: ز= 1,0 .

• « h "- معامل مع مراعاة نوع الغرفة الموجودة أعلاه.

دائمًا ما يرتفع الهواء الذي يتم تسخينه بواسطة نظام التدفئة ، وإذا كان السقف في الغرفة باردًا ، فإن زيادة فقد الحرارة أمر لا مفر منه ، الأمر الذي يتطلب زيادة في ناتج الحرارة المطلوب. نقدم المعامل "h" ، الذي يأخذ في الاعتبار ميزة الغرفة المحسوبة:

- توجد علية "باردة" في الأعلى: ح = 1,0 ;

- توجد علية معزولة أو غرفة معزولة أخرى في الأعلى: ح = 0,9 ;

- توجد أي غرفة مدفأة أعلاه: ح = 0,8 .

• « i "- معامل مع مراعاة ميزات تصميم النوافذ

النوافذ هي أحد "المسارات الرئيسية" لتسربات الحرارة. بطبيعة الحال ، يعتمد الكثير في هذا الأمر على جودة بناء النوافذ. الإطارات الخشبية القديمة ، التي تم تركيبها سابقًا في كل مكان في جميع المنازل ، أدنى بكثير من الأنظمة الحديثة متعددة الغرف ذات النوافذ ذات الزجاج المزدوج من حيث العزل الحراري.

بدون كلمات ، من الواضح أن خصائص العزل الحراري لهذه النوافذ مختلفة بشكل كبير.

ولكن حتى بين نوافذ الـ PVC لا يوجد تجانس كامل. على سبيل المثال ، ستكون النافذة ذات الزجاج المزدوج بغرفتين (مع ثلاثة أكواب) أكثر دفئًا من النافذة ذات الغرفة الواحدة.

هذا يعني أنه من الضروري إدخال معامل معين "i" ، مع مراعاة نوع النوافذ المثبتة في الغرفة:

- اساسي نوافذ خشبيةمع الزجاج المزدوج التقليدي: أنا = 1,27 ;

- عصري أنظمة النوافذبزجاج من قطعة واحدة: أنا = 1,0 ;

- أنظمة النوافذ الحديثة ذات الزجاج المزدوج بغرفتين أو ثلاث حجرات ، بما في ذلك تلك المملوءة بالأرجون: أنا = 0,85 .

• « j »- معامل تصحيح المساحة الكليةزجاج الغرفة

ما من أي وقت مضى نوافذ الجودةمهما كانت ، لن يكون من الممكن تجنب فقدان الحرارة من خلالها تمامًا. لكن من الواضح تمامًا أنه من المستحيل مقارنة نافذة صغيرة بزجاج بانورامي على الحائط بالكامل تقريبًا.

تحتاج أولاً إلى إيجاد النسبة بين جميع النوافذ في الغرفة والغرفة نفسها:

س = ∑سنعم /سص

∑ سنعم- المساحة الإجمالية للنوافذ في الغرفة ؛

سص- مساحة الغرفة.

اعتمادًا على القيمة التي تم الحصول عليها ويتم تحديد عامل التصحيح "j":

- س \ u003d 0 ÷ 0.1 →ي = 0,8 ;

- س \ u003d 0.11 ÷ 0.2 →ي = 0,9 ;

- س \ u003d 0.21 ÷ 0.3 →ي = 1,0 ;

- س \ u003d 0.31 ÷ 0.4 →ي = 1,1 ;

- س \ u003d 0.41 ÷ 0.5 →ي = 1,2 ;

• « k "- معامل يصحح وجود باب المدخل

دائمًا ما يكون باب الشارع أو الشرفة غير المدفأة "ثغرة" إضافية للبرد

باب الشارع أو شرفة خارجيةقادر على إجراء تعديلاته الخاصة على توازن حرارة الغرفة - كل فتحة من فتحاتها مصحوبة باختراق كمية كبيرة من الهواء البارد في الغرفة. لذلك ، من المنطقي أن نأخذ في الاعتبار وجودها - ولهذا نقدم المعامل "k" ، الذي نأخذه مساويًا لـ:

- لا باب ك = 1,0 ;

- باب واحد للشارع أو البلكونة: ك = 1,3 ;

- بابين للشارع او للشرفة: ك = 1,7 .

• « ل "- التعديلات المحتملة على مخطط توصيل مشعات التدفئة

ربما يبدو هذا تافهًا بالنسبة للبعض ، ولكن لا يزال - لماذا لا تأخذ في الاعتبار على الفور المخطط المخطط لتوصيل مشعات التدفئة. الحقيقة هي أن انتقالهم للحرارة ، وبالتالي مشاركتهم في الحفاظ على توازن درجة حرارة معين في الغرفة ، يتغير بشكل ملحوظ عندما أنواع مختلفةربط أنابيب الإمداد والعودة.

توضيح	نوع إدراج المبرد	قيمة المعامل "l"
	اتصال قطري: العرض من أعلى ، "عودة" من الأسفل	ل = 1.0
	اتصال من جانب واحد: العرض من أعلى ، "عودة" من أسفل	ل = 1.03
	اتصال ثنائي الاتجاه: كل من الإمداد والعودة من الأسفل	ل = 1.13
	اتصال قطري: العرض من الأسفل ، "العودة" من فوق	لتر = 1.25
	اتصال من جانب واحد: العرض من الأسفل ، "العودة" من فوق	لتر = 1.28
	اتصال أحادي الاتجاه ، سواء العرض أو الإرجاع من الأسفل	لتر = 1.28

• « م "- عامل تصحيح لخصائص موقع تركيب مشعات التدفئة

وأخيرًا ، المعامل الأخير ، والذي يرتبط أيضًا بخصائص توصيل مشعات التدفئة. ربما يكون من الواضح أنه إذا تم تثبيت البطارية بشكل مفتوح ، ولم يعيقها أي شيء من الأعلى ومن الجزء الأمامي ، فستوفر أقصى قدر من نقل الحرارة. ومع ذلك ، فإن مثل هذا التثبيت ليس دائمًا ممكنًا - في كثير من الأحيان ، يتم إخفاء المشعات جزئيًا بواسطة عتبات النوافذ. الخيارات الأخرى ممكنة أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، يحاول بعض المالكين دمج مقدمات التدفئة في المجموعة الداخلية التي تم إنشاؤها ، وإخفائها كليًا أو جزئيًا بشاشات زخرفية - وهذا أيضًا يؤثر بشكل كبير على ناتج الحرارة.

إذا كانت هناك "سلال" معينة حول كيفية ومكان تركيب المشعات ، فيمكن أيضًا أخذ ذلك في الاعتبار عند إجراء الحسابات عن طريق إدخال معامل خاص "m":

لذلك ، هناك وضوح في صيغة الحساب. بالتأكيد ، سيأخذ بعض القراء على الفور رؤوسهم - يقولون ، إنه معقد للغاية ومرهق. ومع ذلك ، إذا تم التعامل مع الأمر بشكل منهجي ، وبطريقة منظمة ، فلا توجد صعوبة على الإطلاق.

أي مالك جيد يجب أن يكون لديه تفاصيل خطة بيانيةمن "ممتلكاتهم" ذات الأبعاد الملصقة ، وعادة ما تكون موجهة إلى النقاط الأساسية. ليس من الصعب تحديد السمات المناخية للمنطقة. يبقى فقط السير في جميع الغرف باستخدام شريط قياس لتوضيح بعض الفروق الدقيقة لكل غرفة. ملامح السكن - "حي عمودي" من أعلى وأسفل الموقع أبواب المدخل، المخطط المقترح أو الموجود بالفعل لتركيب مشعات التدفئة - لا أحد يعرف بشكل أفضل باستثناء المالكين.

يوصى بإعداد ورقة عمل على الفور ، حيث تقوم بإدخال جميع البيانات اللازمة لكل غرفة. سيتم أيضًا إدخال نتيجة الحسابات فيه. حسنًا ، ستساعد الحسابات نفسها في تنفيذ الآلة الحاسبة المضمنة ، حيث تم بالفعل "وضع" جميع المعاملات والنسب المذكورة أعلاه.

إذا تعذر الحصول على بعض البيانات ، فلا يمكن بالطبع أخذها في الاعتبار ، ولكن في هذه الحالة ، ستقوم الآلة الحاسبة "الافتراضية" بحساب النتيجة ، مع مراعاة أقل ما يمكن الظروف المواتية.

يمكن رؤيته بمثال. لدينا مخطط منزل (اتخذ بشكل تعسفي تمامًا).

المنطقة مع المستوى درجات الحرارة الدنياضمن -20 ÷ 25 درجة مئوية. غلبة الرياح الشتوية = شمالية شرقية. المنزل من طابق واحد مع علية معزولة. أرضيات معزولة على الأرض. الأمثل اتصال قطريالمشعات التي سيتم تثبيتها تحت عتبات النافذة.

لنقم بإنشاء جدول مثل هذا:

بعد ذلك ، باستخدام الآلة الحاسبة أدناه ، نجري عملية حسابية لكل غرفة (مع مراعاة احتياطي 10٪ بالفعل). مع التطبيق الموصى به ، لن يستغرق الأمر وقتًا طويلاً. بعد ذلك ، يبقى جمع القيم التي تم الحصول عليها لكل غرفة - ستكون هذه هي الطاقة الإجمالية المطلوبة لنظام التدفئة.

بالمناسبة ، ستساعدك نتيجة كل غرفة على اختيار العدد الصحيح من مشعات التدفئة - يبقى فقط التقسيم على ناتج الحرارة المحدد لقسم واحد وتقريبه.

أين - الخسائر الحرارية المقدرة للمبنى ، كيلوواط ؛

- عامل لمراعاة التدفق الحراري الإضافي لأجهزة التسخين المثبتة بسبب التقريب القيمة المحسوبة، حسب الجدول. واحد.

الجدول 1

- المعامل لحساب خسائر الحرارة الإضافية بواسطة أجهزة التسخين الموجودة عند الأسوار الخارجية في حالة عدم وجود دروع حرارية ، وفقًا للجدول. 2.

الجدول 2

- فقدان الحرارة ، كيلوواط ، خطوط الأنابيب التي تمر في أماكن غير مدفأة ؛

- تدفق الحرارة ، كيلوواط ، يتم توفيره بانتظام من الإضاءة والمعدات والأشخاص ، والتي يجب أن تؤخذ في الاعتبار ككل لنظام التدفئة في المبنى. عن البيوت المحصودة يجب أن يؤخذ في الاعتبار بمعدل 0.01 كيلوواط لكل 1 متر "من المساحة الإجمالية.

عند حساب الطاقة الحرارية لأنظمة التدفئة للمباني الصناعية ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار أيضًا استهلاك الحرارة لمواد ومعدات ومركبات التدفئة.

2. تقدير فقد الحرارة ، kW ، يجب أن تحسب بالصيغة:

(2)

أين: - تدفق الحرارة ، كيلوواط ، من خلال الهياكل المحيطة ؛

- فقدان الحرارة ، كيلوواط ، لتسخين هواء التهوية.

كميات و محسوبة لكل غرفة ساخنة.

3. تدفق الحرارة ، kW ، لكل عنصر من عناصر مظروف المبنى وفقًا للصيغة:

(3)

حيث A هي المساحة المقدرة لمغلف المبنى ، م 2 ؛

R هي مقاومة انتقال الحرارة لغلاف المبنى. m 2 ° C / W ، والتي يجب تحديدها وفقًا لـ SNiP II-3-79 ** (باستثناء الأرضيات الموجودة على الأرض) ، مع مراعاة المعايير المعمول بها للحد الأدنى من المقاومة الحرارية للأسوار. بالنسبة للأرضيات الموجودة على الأرض والجدران الواقعة تحت مستوى سطح الأرض ، يجب تحديد مقاومة انتقال الحرارة في مناطق بعرض 2 متر موازية للجدران الخارجية ، وفقًا للصيغة:

(4)

أين - مقاومة انتقال الحرارة ، م 2 درجة مئوية / واط ، تساوي 2.1 للمنطقة الأولى ، 4.3 للمنطقة الثانية ، 8.6 للمنطقة الثالثة و 14.2 لمنطقة الأرضية المتبقية ؛

- سماكة الطبقة العازلة م تؤخذ بعين الاعتبار عند معامل التوصيل الحراري للعزل <1,2Вт/м 2 °С;

- تصميم درجة حرارة الهواء الداخلي ، ° C ، المعتمد وفقًا لمتطلبات معايير التصميم للمباني لأغراض مختلفة ، مع مراعاة زيادتها اعتمادًا على ارتفاع الغرفة ؛

- محسوبة درجة حرارة الهواء الخارجي ، ° C ، مأخوذة وفقًا للملحق 8 ، أو درجة حرارة الهواء في غرفة مجاورة ، إذا اختلفت درجة حرارة الهواء بأكثر من 3 درجات مئوية عن درجة حرارة الغرفة التي تم حساب فقد الحرارة فيها ؛

- المعامل المأخوذ اعتمادًا على موضع السطح الخارجي لغلاف المبنى بالنسبة للهواء الخارجي ويتم تحديده وفقًا لـ SNNP P-3-79 **

- خسائر حرارة إضافية في حصص الخسائر الرئيسية ، مع مراعاة:

أ) للأسوار الخارجية الرأسية والمائلة الموجهة إلى الاتجاهات التي تهب منها الرياح في شهر يناير بسرعة تتجاوز 4.5 م / ث بتردد لا يقل عن 15٪ وفقًا لـ SNiP 2.01.01-82 ، بكمية 0.05 عند الرياح سرعة تصل إلى 5 م / ث وبمقدار 0.10 بسرعة 5 م / ث أو أكثر ؛ في التصميم النموذجي ، يجب مراعاة الخسائر الإضافية بمبلغ 0.05 لجميع المباني ؛

ب) الأسوار الخارجية الرأسية والمائلة للمباني متعددة الطوابق بمبلغ 0.20 للطابقين الأول والثاني ؛ 0.15 - للثالث ؛ 0.10 - للطابق الرابع من مبنى مكون من 16 طابقًا أو أكثر ؛ بالنسبة للمباني المكونة من 10 إلى 15 طابقًا ، يجب مراعاة الخسائر الإضافية بمبلغ 0.10 للطابقين الأول والثاني و 0.05 للطابق الثالث.

4. فقدان الحرارة , kW ، تُحسب لكل غرفة مُدفأة بها نافذة واحدة أو أكثر أو أبواب شرفة في الجدران الخارجية ، بناءً على الحاجة إلى توفير تدفئة للهواء الخارجي بالسخانات بكمية تبادل هواء منفرد في الساعة وفقًا للصيغة:

أين - مساحة الغرفة م 2 ؛

- ارتفاع الغرفة من الأرض إلى السقف م ولكن لا يزيد عن 3.5.

يجب ، كقاعدة عامة ، تصميم الأماكن التي يتم تنظيم تهوية العادم منها مع حجم عادم يتجاوز تبادل الهواء الفردي لكل ساعة ، مع تزويدها بتهوية إمداد بالهواء الساخن. عندما يكون هناك ما يبرر ذلك ، يُسمح بتوفير تدفئة للهواء الخارجي بأجهزة تسخين في غرف منفصلة بحجم هواء تهوية لا يتجاوز مبادلتين في الساعة.

في الغرف التي تحدد معايير تصميم المباني لها حجم عادم أقل من تبادل هواء واحد في الساعة ، القيمة يجب حسابه على أنه استهلاك الحرارة لتسخين الهواء بحجم تبادل الهواء الطبيعي من درجة الحرارة تصل إلى درجة الحرارة درجة مئوية.

فقدان الحرارة kW ، لتسخين الهواء الخارجي الذي يدخل ردهات المدخل (القاعات) والسلالم من خلال الأبواب الخارجية التي تفتح في موسم البرد في حالة عدم وجود ستائر هوائية حرارية يجب حسابها باستخدام الصيغة:

أين
- ارتفاع المبنى ، م:

P هو عدد الأشخاص في المبنى ؛

ب - معامل مع مراعاة عدد دهاليز المدخل. مع دهليز واحد (بابان) في - 1.0 ؛ مع اثنين من الدهاليز (ثلاثة أبواب) v = 0.6.

يجب أن يتم حساب الحرارة لتسخين الهواء الخارجي الذي يخترق أبواب سلالم ساخنة خالية من الدخان مع مخارج أرضية إلى لوجيا وفقًا للصيغة (6) في
، مع الأخذ في الاعتبار القيمة لكل طابق
، مسافة مختلفة م من منتصف باب الأرضية المحسوبة إلى سقف الدرج.

عند حساب فقد الحرارة في ردهات المدخل والسلالم وورش العمل ذات الستائر الهوائية الحرارية: غرف مجهزة بتهوية قسرية مع ضغط هواء زائد يعمل باستمرار أثناء ساعات العمل ، وكذلك عند حساب فقد الحرارة خلال الصيف وأبواب الطوارئ الخارجية والبوابات ، القيمة لا ينبغي أن تؤخذ في الاعتبار.

فقدان الحرارة ، kW ، لتسخين الهواء المندفع للداخل من خلال بوابات خارجية غير مجهزة بستائر هواء حراري ، يجب حسابه مع مراعاة سرعة الرياح ، وفقًا للملحق 8 الإلزامي ، ووقت فتح البوابة.

حساب فقدان الاحترار: لا يشترط إجراء تسخين للهواء المتسرب من خلال تسريبات الهياكل المغلقة.

5. فقدان الحرارة ، كيلوواط ، خطوط الأنابيب التي تمر في أماكن غير مدفأة يجب أن تحددها الصيغة:

(7)

أين: - أطوال مقاطع الأنابيب المعزولة بالحرارة بمختلف الأقطار الموضوعة في أماكن غير مدفأة ؛

- كثافة تدفق الحرارة الخطية المعيارية لخط أنابيب معزول بالحرارة ، مأخوذة وفقًا للفقرة 3.23. في نفس الوقت ، سمك الطبقة العازلة للحرارة يجب أن تكون خطوط الأنابيب م. محسوبة بالصيغ:

(8)

أين - البعد الخارجي لخط الأنابيب ، م ؛

- التوصيل الحراري للطبقة العازلة للحرارة W / (m ° C) ؛

- متوسط ​​فرق درجة الحرارة بين المبرد والهواء المحيط لموسم التدفئة.

6. قيمة الاستهلاك الحراري السنوي المقدر لنظام تدفئة المبنى
, جي جي. يجب حسابها باستخدام الصيغة:

أين - عدد أيام الدرجة في فترة التسخين ، وفقًا للملحق 8 ؛

لكن -معامل يساوي 0.8. التي يجب أن تؤخذ في الاعتبار إذا كان نظام التدفئة مجهزًا بأجهزة لتقليل ناتج الحرارة تلقائيًا خلال ساعات عدم العمل ؛

- معامل يختلف عن 0.9 ، والذي يجب أن يؤخذ في الاعتبار إذا كانت أكثر من 75٪ من أجهزة التدفئة مجهزة بوحدات تحكم أوتوماتيكية في درجة الحرارة ؛

من -معامل يختلف عن 0.95 ، والذي يجب أن يؤخذ في الاعتبار إذا تم تركيب أجهزة تحكم أمامية تلقائية عند مدخل المشترك في نظام التدفئة.

7. يتم تحديد قيم الطاقة الحرارية عن طريق الحساب والحد الأقصى لاستهلاك الحرارة السنوي
، المشار إليها 1 م 2 من المساحة الإجمالية (للمباني السكنية) أو الصالحة للاستخدام (للمباني العامة) ، يجب ألا تتجاوز قيم التحكم التنظيمية المعطاة في الملحق 25 الإلزامي.

8. استهلاك المبرد ، .kg / h. ويجب تحديد نظام التدفئة بالصيغة:

(11)

أين من -السعة الحرارية النوعية للمياه ، التي تساوي 4.2 كيلو جول / (كجم 0 درجة مئوية) ؛

- الفرق في درجة الحرارة. درجة مئوية ، سائل التبريد عند مدخل ومخرج النظام ؛

- الطاقة الحرارية للنظام ، كيلوواط. محددة بالصيغة (1) مع مراعاة انبعاثات الحرارة المنزلية .

9. ناتج الحرارة المقدرة
، كيلوواط ، يجب تحديد كل سخان بالصيغة التالية:

أين
يجب أن تحسب وفقًا لـ 2-4 من هذا الملحق ؛

- فقدان الحرارة ، kW ، من خلال الجدران الداخلية التي تفصل الغرفة التي يتم فيها حساب ناتج الحرارة للسخان من الغرفة المجاورة ، حيث يكون من الممكن حدوث انخفاض في درجة الحرارة التشغيلية أثناء التنظيم. القيمة
يجب أن تؤخذ في الاعتبار فقط عند حساب الطاقة الحرارية لأجهزة التدفئة ، على الوصلات التي تم تصميم أجهزة التحكم في درجة الحرارة فيها. في الوقت نفسه ، يجب حساب فقد الحرارة لكل غرفة.
فقط من خلال جدار داخلي واحد عند اختلاف درجة الحرارة بين الغرف الداخلية 8 0 درجة مئوية ؛

- تدفق الحرارة. كيلوواط ، من أنابيب التدفئة غير المعزولة الموضوعة في الداخل ؛

- تدفق الحرارة ، كيلوواط ، يتم توفيره بانتظام إلى المباني من الأجهزة الكهربائية والإضاءة ومعدات المعالجة والاتصالات والمواد وغيرها من المصادر. عند حساب الطاقة الحرارية لأجهزة التدفئة في المباني السكنية والعامة والإدارية ، القيمة
لا ينبغي أن تؤخذ في الاعتبار.

يتم أخذ مقدار إطلاق الحرارة المحلية في الاعتبار للمبنى بأكمله ككل عند حساب ناتج الحرارة لنظام التدفئة والتدفق الكلي لسائل التبريد.

2.3 خصائص حرارية محددة

عادةً ما يُعزى إجمالي فقد الحرارة للمبنى Q zd إلى 1 م 3 من حجمه الخارجي و 1 درجة مئوية من فرق درجة الحرارة المحسوب. يُطلق على المؤشر الناتج q 0 ، W / (م 3 ك) ، الخاصية الحرارية المحددة للمبنى:

(2.11)

حيث V n - حجم الجزء الساخن من المبنى وفقًا للقياس الخارجي ، م 3 ؛

(t in -t n.5) - فرق درجة الحرارة المقدر للمباني الرئيسية للمبنى.

يتم استخدام الخاصية الحرارية المحددة ، المحسوبة بعد حساب فقد الحرارة ، للتقييم الحراري لتصميمات وحلول التخطيط للمبنى ، ومقارنتها بمتوسط ​​القيم للمباني المماثلة. بالنسبة للمباني السكنية والعامة ، يتم التقييم وفقًا لاستهلاك الحرارة المتعلق بـ I m 2 من المساحة الإجمالية.

يتم تحديد قيمة الخاصية الحرارية المحددة بشكل أساسي من خلال حجم فتحات الضوء بالنسبة إلى المساحة الإجمالية للأسوار الخارجية ، نظرًا لأن معامل نقل الحرارة لملء فتحات الإضاءة أعلى بكثير من معامل نقل الحرارة للآخرين الأسوار. بالإضافة إلى ذلك ، يعتمد ذلك على حجم وشكل المباني. تتميز المباني ذات الحجم الصغير بخاصية متزايدة ، فضلاً عن المباني الضيقة ذات التكوين المعقد ذات المحيط الموسع.

انخفاض فقدان الحرارة ، وبالتالي ، فإن الخاصية الحرارية هي المباني التي يكون شكلها قريبًا من المكعب. يوجد أيضًا فقد أقل للحرارة من الهياكل الكروية من نفس الحجم بسبب انخفاض مساحة السطح الخارجي.

تعتمد الخاصية الحرارية المحددة أيضًا على مساحة البناء للمبنى بسبب التغيرات في خصائص الحماية من الحرارة للسياج. في المناطق الشمالية ، مع انخفاض نسبي في معامل انتقال الحرارة للأسوار ، فإن هذا الرقم أقل من المناطق الجنوبية.

يتم إعطاء قيم الخصائص الحرارية المحددة في الأدبيات المرجعية.

عند تطبيقه ، حدد فقد الحرارة للمبنى وفقًا للمؤشرات المجمعة:

حيث β t هو عامل تصحيح يأخذ في الاعتبار التغيير في الخصائص الحرارية المحددة عندما ينحرف فرق درجة الحرارة المحسوب الفعلي عن 48 درجة:

(2.13)

تتيح حسابات فقد الحرارة هذه تحديد الحاجة التقريبية للطاقة الحرارية في التخطيط طويل الأجل للشبكات والمحطات الحرارية.

3.1 تصنيف أنظمة التدفئة

يتم تصميم وتركيب منشآت التدفئة أثناء تشييد المبنى ، وربط عناصرها بهياكل المبنى وتخطيط المبنى. لذلك ، تعتبر التدفئة فرعًا من معدات البناء. ثم تعمل منشآت التدفئة خلال فترة الخدمة الكاملة للهيكل ، كونها أحد أنواع المعدات الهندسية للمباني. تُفرض المتطلبات التالية على منشآت التدفئة:

1 - صحية وصحية: الحفاظ على درجة حرارة موحدة للمباني ؛ الحد من درجة حرارة سطح أجهزة التسخين وإمكانية تنظيفها.

2 - اقتصادي: استثمارات رأسمالية منخفضة وتكاليف تشغيلية منخفضة واستهلاك منخفض للمعادن.

3 - المعمارية والإنشائية: الامتثال لتخطيط المباني ، والاكتناز ، والتنسيق مع هياكل المباني ، والتنسيق مع وقت تشييد المباني.

4 - الإنتاج والتركيب: ميكنة تصنيع الأجزاء والتجمعات ، أقل عدد من العناصر ، تقليل تكاليف العمالة وزيادة الإنتاجية أثناء التركيب.

5- التشغيل: الموثوقية والمتانة ، البساطة والراحة في الإدارة والإصلاح ، الصمت وسلامة التشغيل.

يجب أن يؤخذ كل من هذه المتطلبات في الاعتبار عند اختيار تركيب التدفئة. ومع ذلك ، تعتبر المتطلبات الصحية والتشغيلية والمتطلبات التشغيلية أساسية. يجب أن يكون التركيب قادرًا على نقل كمية الحرارة التي تتغير وفقًا لفقد الحرارة إلى الغرفة.

نظام التسخين - مجموعة من العناصر الإنشائية المصممة لتلقي ونقل وتحويل الكمية المطلوبة من الطاقة الحرارية إلى جميع الغرف المُدفأة.

يتكون نظام التدفئة من العناصر الهيكلية الرئيسية التالية (الشكل 3.1).

أرز. 3.1 رسم تخطيطي لنظام التدفئة

1- مبادل حراري 2 و 4 - أنابيب الإمداد والعودة الحرارية ؛ 3- سخان.

مبادل حراري 1 للحصول على الطاقة الحرارية عن طريق حرق الوقود أو من مصدر آخر ؛ أجهزة التسخين 3 لنقل الحرارة إلى الغرفة ؛ أنابيب الحرارة 2 و 4 - شبكة من الأنابيب أو القنوات لنقل الحرارة من المبادل الحراري إلى السخانات. يتم نقل الحرارة بواسطة ناقل حراري - سائل (ماء) أو غازي (بخار ، هواء ، غاز).

1. بناءً على نوع النظام ، يتم تقسيمها إلى:

ماء؛

بخار؛

هواء أو غاز

الكهرباء.

2. اعتمادًا على موقع مصدر الحرارة والغرفة المسخنة:

محلي؛

وسط؛

مركزية.

3. حسب طريقة التداول:

مع الدورة الدموية الطبيعية

مع الدوران الميكانيكي.

4. الماء حسب معايير المبرد:

درجة حرارة منخفضة TI ≤ 105 درجة مئوية ؛

ارتفاع درجة الحرارة Tl> l05 0 C .

5. الماء والبخار في اتجاه حركة المبرد في الشبكة الرئيسية:

طريق مسدود؛

مع حركة المرور.

6. الماء والبخار حسب مخطط توصيل أجهزة التسخين بالأنابيب:

أنبوب واحد

أنبوبان.

7. الماء في مكان مد خطوط الإمداد والعودة:

مع الأسلاك العلوية

مع الأسلاك السفلية

الدوران المقلوب.

8. البخار عن طريق ضغط البخار:

فراغ بخار R أ<0.1 МПа;

الضغط المنخفض باسكال = 0.1 - 0.47 ميجا باسكال ؛

ارتفاع ضغط باسكال> 0.47 ميجا باسكال.

3.2 ناقلات الحرارة

يمكن أن يكون الناقل الحراري لنظام التدفئة أي وسيط له قدرة جيدة على تجميع الطاقة الحرارية وتغيير الخصائص الحرارية ، وهو متحرك ورخيص ولا يؤدي إلى تفاقم الظروف الصحية في الغرفة ، ويسمح لك بالتحكم في إطلاق الحرارة ، بما في ذلك تلقائيا. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يساهم المبرد في تلبية متطلبات أنظمة التدفئة.

الأكثر استخدامًا في أنظمة التدفئة هو الماء وبخار الماء والهواء ، نظرًا لأن ناقلات الحرارة هذه تلبي المتطلبات المذكورة إلى أقصى حد. ضع في اعتبارك الخصائص الفيزيائية الأساسية لكل من المبردات التي تؤثر على تصميم وتشغيل نظام التدفئة.

الخصائص ماء: السعة الحرارية العالية ، الكثافة العالية ، عدم الانضغاط ، التمدد عند التسخين بكثافة متناقصة ، زيادة نقطة الغليان مع زيادة الضغط ، تطور الغازات الممتصة مع زيادة درجة الحرارة وانخفاض الضغط.

الخصائص زوج: كثافة منخفضة ، تنقل عالي ، محتوى حراري مرتفع بسبب الحرارة الكامنة لتحول الطور (الجدول 3.1) ، زيادة في درجة الحرارة والكثافة مع زيادة الضغط.

الخصائص هواء: سعة وكثافة حرارية منخفضة ، تنقل عالي ، انخفاض في الكثافة عند التسخين.

ويرد وصف موجز لمعلمات ناقلات الحرارة لنظام التدفئة في الجدول. 3.1

الجدول 3.1. معلمات المبردات الرئيسية.

* الحرارة الكامنة لتحول الطور.

4.1 الأنواع الرئيسية والخصائص وتطبيق أنظمة التدفئة

تسخين المياه بسبب عدد من المزايا مقارنة بالأنظمة الأخرى هو الأكثر انتشارًا حاليًا. لفهم الجهاز ومبدأ تشغيل نظام تسخين المياه ، ضع في اعتبارك مخطط النظام الموضح في الشكل. 4.1

الشكل 4.1 مخطط نظام ثنائي الأنابيبتسخين المياه مع الأسلاك العلوية والدوران الطبيعي.

يدخل الماء المسخن في مولد الحرارة K إلى درجة حرارة T1 في خط أنابيب الحرارة - المصعد الرئيسي الأول في أنابيب التسخين الرئيسية للإمداد 2. من خلال أنابيب التسخين الرئيسية للإمداد ، يدخل الماء الساخن إلى رافعات الإمداد 9. ثم ، من خلال خطوط الإمداد 13 ، يدخل الماء الساخن إلى أجهزة التسخين 10 ، من خلال الجدران التي تنتقل الحرارة إلى هواء الغرفة. من السخانات ، الماء المبرد بدرجة حرارة T2 من خلال أنابيب العودة 14 ، يعود الناهضون II ويعود أنابيب الحرارة الرئيسية 15 إلى مولد الحرارة K ، حيث يتم تسخينه مرة أخرى إلى درجة حرارة T1 ثم يحدث الدوران في حلقة مغلقة.

نظام تسخين المياه مغلق هيدروليكيًا ولديه سعة معينة من أجهزة التسخين وأنابيب الحرارة والتجهيزات ، أي حجم ثابت من الماء يملأه. مع زيادة درجة حرارة الماء ، يتمدد ، وفي نظام تسخين مغلق مملوء بالماء ، يمكن أن يتجاوز الضغط الهيدروليكي الداخلي القوة الميكانيكية لعناصره. لمنع حدوث ذلك ، يحتوي نظام تسخين المياه على خزان تمدد 4 ، مصمم لاستيعاب الزيادة في حجم الماء عند تسخينه ، وكذلك لإزالة الهواء من خلاله إلى الغلاف الجوي ، سواء عند ملء النظام بالماء وأثناء عملها. لتنظيم نقل الحرارة لأجهزة التسخين ، يتم تثبيت صمامات التحكم 12 على الوصلات بها.

قبل بدء التشغيل ، يتم ملء كل نظام بالمياه من مصدر المياه 17 عبر خط الإرجاع إلى أنبوب الإشارة 3 في خزان التمدد 4. عندما يرتفع مستوى الماء في النظام إلى مستوى أنبوب الفائض ويتدفق الماء إلى الحوض الموجود في غرفة المرجل ، يتم إغلاق الصمام الموجود على أنبوب الإشارة وتوقف ملء النظام بالماء.

في حالة عدم كفاية التسخين للأجهزة بسبب انسداد الأنابيب أو التركيبات ، وكذلك في حالة حدوث تسرب ، يمكن تصريف المياه من الرافعات الفردية دون تفريغ وإيقاف تشغيل أقسام أخرى من النظام. للقيام بذلك ، أغلق الصمامات أو الصنابير 7 على الناهضين. يتم فك القابس من نقطة الإنطلاق 8 ، ويتم تثبيته في الجزء السفلي من الناهض ، ويتم توصيل خرطوم مرن بوصلة الصاعد ، والتي من خلالها تتدفق المياه من الأنابيب الحرارية والأجهزة إلى المجاري. من أجل تصريف المياه بشكل أسرع والزجاج تمامًا ، يتم فك الفلين من نقطة الإنطلاق العلوية 8. مقدمة في الشكل. 4.1-4.3 تسمى أنظمة التدفئة الأنظمة ذات الدورة الدموية الطبيعية. في نفوسهم ، تتم حركة الماء تحت تأثير فرق الكثافة بين الماء المبرد بعد أجهزة التسخين والماء الساخن الذي يدخل نظام التدفئة.

تُستخدم الأنظمة الرأسية ثنائية الأنابيب مع الأسلاك العلوية بشكل أساسي لتدوير المياه الطبيعي في أنظمة التدفئة للمباني حتى 3 طوابق شاملة. هذه الأنظمة ، بالمقارنة مع الأنظمة ذات التوزيع الأقل لخط الإمداد (الشكل 4.2) ، لديها ضغط دوران طبيعي أعلى ، ومن الأسهل إزالة الهواء من النظام (من خلال خزان التمدد).

أرز. 7.14. مخطط نظام تسخين المياه ثنائي الأنابيب مع الأسلاك السفلية والدوران الطبيعي

K- المرجل 1-الناهض الرئيسي 2 ، 3 ، 5-توصيل ، التدفق الزائد ، أنابيب الإشارة لخزان التمدد ؛ 4 - خزان التمدد 6 خطوط جوية 7 - جامع الهواء 8 - خطوط الإمداد ؛ 9 - صمامات التحكم في أجهزة التدفئة ؛ 10 أجهزة تدفئة 11- محدد العيون العكسي. 12 صاعدًا رجوعًا (ماء مبرد) ؛ 13 تغذية الناهض (الماء الساخن) ؛ 14 نقطة الإنطلاق مع سدادة تصريف ؛ 15- حنفيات أو صمامات على الناهضين. 16 ، 17 - توريد وإرجاع خطوط الأنابيب الحرارية الرئيسية ؛ 18 صمامات توقف أو صمامات بوابة على خطوط أنابيب الحرارة الرئيسية لتنظيم وإغلاق الفروع الفردية ؛ 19 - صنابير الهواء.

الشكل 4.3 مخطط نظام تسخين المياه أحادي الأنبوب مع الأسلاك العلوية والدوران الطبيعي

يتميز النظام ثنائي الأنابيب مع موقع منخفض لكل من الطرق السريعة والدوران الطبيعي (الشكل 4.3) بميزة على النظام ذي الأسلاك العلوية: يمكن تنفيذ تركيب الأنظمة وبدء تشغيلها طابقًا تلو الآخر عند تشييد المبنى : إنه أكثر ملاءمة لتشغيل النظام ، لأن توجد الصمامات والصنابير على رافعات الإمداد والعودة بالأسفل وفي مكان واحد. تُستخدم الأنظمة الرأسية ذات الأنبوبين مع الأسلاك السفلية في المباني منخفضة الارتفاع ذات الصنابير المزدوجة الضبط لأجهزة التدفئة ، وهو ما يفسره ارتفاع الاستقرار الهيدروليكي والحراري مقارنة بالأنظمة ذات الأسلاك العلوية.

تتم إزالة الهواء من هذه الأنظمة بواسطة صمامات الهواء 19 (الشكل 4.3).

الميزة الرئيسية للأنظمة ثنائية الأنابيب ، بغض النظر عن طريقة دوران المبرد ، هي إمداد المياه بأعلى درجة حرارة TI لكل مشعاع ، مما يضمن أقصى فرق في درجة الحرارة TI-T2 ، وبالتالي ، الحد الأدنى من مساحة السطح من الأجهزة. ومع ذلك ، في نظام ثنائي الأنابيب ، خاصة مع الأسلاك العلوية ، هناك استهلاك كبير للأنابيب ويكون التثبيت معقدًا.

مقارنة بأنظمة التسخين ذات الأنبوبين ، فإن الأنظمة الرأسية أحادية الأنبوب ذات الأقسام المغلقة (الشكل 4.3 ، الجانب الأيسر) لها عدد من المزايا: أقل التكلفة المبدئية، تركيب أسهل وأنابيب حرارية أقصر ، مظهر أكثر جمالا. إذا كانت الأجهزة الموجودة في نفس الغرفة متصلة وفقًا لدائرة التدفق بالناهض على كلا الجانبين ، فإن أحدها (المصعد الأيمن في الشكل 4.3) مزود بصمام ضبط. تستخدم هذه الأنظمة في المباني الصناعية منخفضة الارتفاع.

على التين. يوضح الشكل الشكل 4.5 مخططًا لأنظمة التدفئة الأفقية أحادية الأنبوب. يدخل الماء الساخن في مثل هذه الأنظمة إلى أجهزة التسخين في نفس الأرضية من أنبوب حراري يتم وضعه أفقيًا. يتم ضبط وإدراج الأجهزة الفردية في الأنظمة الأفقية ذات الأقسام اللاحقة (الشكل 4.5 ب) بنفس سهولة الأنظمة الرأسية. في أنظمة التدفق الأفقي (الشكل 4.5 أ ، ج) ، لا يمكن أن يكون الضبط إلا طابقًا تلو الآخر ، وهذا عيب كبير.

أرز. 4.5 مخطط أنظمة تسخين المياه الأفقية أحادية الأنابيب

أ ، ج - تتدفق ؛ ب- مع الأقسام اللاحقة.

أرز. 4.6 أنظمة تسخين المياه ذات الدورة الدموية الاصطناعية

1 - خزان التمدد 2 - شبكة جوية 3 - مضخة الدورة الدموية؛ 4 - مبادل حراري

تشمل المزايا الرئيسية للأنظمة الأفقية أحادية الأنبوب استهلاكًا أقل للأنابيب مقارنة بالأنظمة الرأسية ، وإمكانية تشغيل النظام حسب الطوابق وتوحيد العقد. بجانب، أنظمة أفقيةلا تتطلب عمل ثقوب في الأسقف ، وتركيبها مقارنة بالأنظمة الرأسية أسهل بكثير. تستخدم على نطاق واسع في المباني الصناعية والعامة.

المزايا العامة للأنظمة ذات الدوران الطبيعي للمياه ، والتي في بعض الحالات تحدد اختيارها مسبقًا ، هي البساطة النسبية للجهاز والتشغيل ؛ عدم وجود مضخة والحاجة إلى محرك كهربائي ، عملية بلا ضوضاء ؛ المتانة النسبية مع التشغيل السليم (حتى 30-40 سنة) وضمان درجة حرارة هواء موحدة في الغرفة أثناء فترة التسخين. ومع ذلك ، في أنظمة تسخين المياه ذات الدورة الدموية الطبيعية ، يكون الضغط الطبيعي مرتفعًا جدًا. لذلك ، مع وجود حلقات دائرية بطول كبير (> 30 مترًا) ، وبالتالي ، مع وجود مقاومة كبيرة لحركة الماء فيها ، فإن أقطار خطوط الأنابيب ، وفقًا للحساب ، كبيرة جدًا ويسمى نظام التدفئة غير مربح اقتصاديًا سواء من حيث التكاليف الأولية أو أثناء التشغيل.

فيما يتعلق بما سبق ، يقتصر نطاق الأنظمة ذات الدورة الطبيعية على المباني المدنية المعزولة ، حيث لا يُسمح بالضوضاء والاهتزازات ، وتدفئة الشقق ، والطوابق العليا (الفنية) للمباني الشاهقة.

تختلف أنظمة التدفئة ذات الدوران الصناعي (الشكل 4.6-4.8) اختلافًا جوهريًا عن أنظمة تسخين المياه ذات الدورة الدموية الطبيعية فيها ، بالإضافة إلى الضغط الطبيعي الناتج عن تبريد المياه في الأجهزة والأنابيب ، يتم إنشاء ضغط أكبر بكثير من خلال مضخة دوران ، يتم تثبيتها على خط أنابيب العودة الرئيسي بالقرب من المرجل ، وخزان التمدد غير متصل بالإمداد ، ولكن إلى أنبوب الحرارة العائد بالقرب من أنبوب الشفط للمضخة. مع هذا الصدد خزان التمددلا يمكن تنفيس الهواء من النظام من خلاله ، لذلك يتم استخدام خطوط الهواء ومجمعات الهواء وصمامات الهواء لإزالة الهواء من شبكة الأنابيب الحرارية وأجهزة التدفئة.

ضع في اعتبارك مخططات أنظمة التدفئة الرأسية ثنائية الأنابيب ذات الدورة الدموية الاصطناعية (الشكل 4.6). على اليسار يظهر نظام بخط إمداد علوي ، وعلى اليمين نظام ذو موضع سفلي لكلا الخطين. ينتمي كلا نظامي التسخين إلى ما يسمى بالنظام المسدود ، حيث يوجد غالبًا اختلاف كبير في فقدان الضغط في حلقات الدوران الفردية ، لأن. تختلف أطوالها: فكلما كان الجهاز بعيدًا عن المرجل ، زاد طول حلقة هذا الجهاز. لذلك ، في الأنظمة ذات الدورة الدموية الاصطناعية ، خاصة مع الطول الكبير للأنابيب الحرارية ، يُنصح باستخدام حركة المياه المصاحبة في الإمداد والأنابيب المبردة وفقًا للمخطط الذي اقترحه الأستاذ. في إم شابلن. وفقًا لهذا المخطط (الشكل 4.7) ، يكون طول جميع حلقات الدوران متماثلًا تقريبًا ، ونتيجة لذلك يكون من السهل الحصول على خسارة ضغط متساوية فيها وتسخين منتظم لجميع الأجهزة. توصي SNiP بتثبيت مثل هذه الأنظمة بأكثر من 6 رافعات في الفرع. عيب هذا النظام مقارنة بالنظام المسدود هو الطول الإجمالي لأنابيب الحرارة الأطول قليلاً ، ونتيجة لذلك ، أعلى بنسبة 3-5٪ التكلفة الأولية للنظام.

الشكل 4.7. مخطط نظام تسخين المياه ثنائي الأنابيب مع الأسلاك العلوية وحركة المياه المرتبطة بها في خطوط الإمداد والعودة والدوران الاصطناعي

1 - مبادل حراري 2 ، 3 ، 4 ، 5 - الدوران ، التوصيل ، الإشارة , خزان توسيع الأنابيب الفائض ؛ 6 - خزان التمدد 7- إمداد أنبوب الحرارة الرئيسي. 8 - جامع الهواء 9 - سخان 10 - صمام تعديل مزدوج ؛ 11 - عودة أنبوب الحرارة ؛ 12 - مضخة.

في السنوات الاخيرةتُستخدم أنظمة التسخين أحادية الأنبوب على نطاق واسع مع وضع قاع لخطوط المياه الساخنة والمبردة (الشكل 4.8) مع الدوران الاصطناعي للمياه.

تنقسم رافعات الأنظمة وفقًا للمخططات b إلى رفع وخفض. أنظمة الناهض حسب المخططات لكن,فيو جيتتكون من أقسام الرفع والخفض ، على طول الجزء العلوي ، وعادة ما تكون تحت أرضية الطابق العلوي ، وهي متصلة بقسم أفقي. يتم وضع الناهضين على مسافة 150 مم من حافة فتحة النافذة. يتم أخذ طول الوصلات بأجهزة التسخين كمعيار - 350 مم ؛ يتم تحويل السخانات من محور النافذة نحو الناهض.

الشكل 4.8. أصناف ( ج ، ب ، ج ، هـ)أنظمة تسخين المياه أحادية الأنابيب مع الأسلاك السفلية

لتنظيم نقل الحرارة لأجهزة التسخين ، يتم تثبيت صمامات ثلاثية الاتجاه من نوع KRTP ، وفي حالة أقسام الإغلاق المزاحة ، يتم تثبيت صمامات البوابة ذات المقاومة الهيدروليكية المنخفضة من نوع KRPSH.

نظام أحادي الأنبوب مع الأسلاك السفلية مناسب للمباني ذات الأرضية غير العلوية ، فقد زاد من الاستقرار الهيدروليكي والحراري. مزايا أنظمة التسخين أحادية الأنبوب هي القطر الأصغر للأنابيب ، بسبب الضغط الأكبر الناتج عن المضخة ؛ نطاق أكبر تركيب أسهل ، وإمكانية أكبر لتوحيد أجزاء من أنابيب الحرارة ، وتجميعات الأجهزة.

تشمل عيوب الأنظمة تجاوز أجهزة التدفئة مقارنة بأنظمة التدفئة ثنائية الأنابيب.

يتنوع نطاق أنظمة التدفئة أحادية الأنبوب: المباني السكنية والعامة بأكثر من ثلاثة طوابق ، ومؤسسات التصنيع ، إلخ.

4.2 اختيار نظام التدفئة

يتم اختيار نظام التدفئة حسب الغرض وطريقة تشغيل المبنى. تأخذ في الاعتبار متطلبات النظام. تؤخذ في الاعتبار فئات مخاطر الحريق والانفجار في المبنى.

العامل الرئيسي الذي يحدد اختيار نظام التدفئة هو النظام الحراري للمباني الرئيسية للمبنى.

بالنظر إلى المزايا الاقتصادية والمشتريات والتركيب وبعض المزايا التشغيلية ، يوصي SNiP 2.04.05-86 ، ص 3.13 بتصميم ، كقاعدة عامة ، أنظمة تسخين المياه أحادية الأنابيب من مكونات وأجزاء موحدة ؛ عندما يكون هناك ما يبرر ، يُسمح باستخدام أنظمة ثنائية الأنابيب.

يجب الحفاظ على النظام الحراري لمباني بعض المباني دون تغيير طوال موسم التدفئة بأكمله ، في حين يمكن تغيير المباني الأخرى لتقليل تكاليف العمالة على أساس يومي وأسبوعي ، أثناء الإجازات ، والتعديل ، والإصلاح ، وأعمال أخرى.

يمكن تقسيم المباني المدنية والصناعية والزراعية ذات النظام الحراري المستمر إلى 4 مجموعات:

1) مباني المستشفيات ومستشفيات الولادة والمؤسسات الطبية والوقائية المماثلة للاستخدام على مدار الساعة (باستثناء مستشفيات الأمراض النفسية) ، والتي تخضع مبانيها لمتطلبات صحية وصحية متزايدة ؛

2) مباني مؤسسات الأطفال والمباني السكنية والنزل والفنادق والاستراحات والمصحات والمنازل الداخلية والعيادات الشاملة والعيادات الخارجية والصيدليات ومستشفيات الطب النفسي والمتاحف والمعارض والمكتبات والحمامات ومستودعات الكتب ؛

3) مباني حمامات السباحة ومحطات السكك الحديدية والمطارات.

4) المباني الصناعية والزراعية ذات العملية التكنولوجية المستمرة.

على سبيل المثال ، في مباني المجموعة الثانية ، تسخين المياهمع المشعات والحمل الحراري (باستثناء المستشفيات والحمامات). تؤخذ درجة الحرارة المحددة لمبرد الماء في أنظمة ثنائية الأنابيب تساوي 95 درجة مئوية ، في أنظمة المباني ذات الأنبوب الواحد (باستثناء الحمامات والمستشفيات ومؤسسات الأطفال) -105 درجة مئوية (للحمل الحراري بغلاف يصل إلى 130 درجة مئوية). لتسخين السلالم ، من الممكن زيادة درجة حرارة التصميم حتى 150 درجة مئوية. يتم ترتيب تدفئة مركزية للهواء في المباني المزودة بتهوية تعمل على مدار الساعة ، خاصة في مباني المتاحف والمعارض الفنية ومستودعات الكتب والمحفوظات (باستثناء المستشفيات ومؤسسات الأطفال).

يجب أن تكون أنظمة التدفئة مصممة مع تداول المضخة، الأسلاك السفلية ، طريق مسدود مع وضع الناهضين في المقام الأول.

يتم اعتماد الأنظمة المتبقية وفقًا للظروف المحلية: الحل المعماري والتخطيطي ، والنظام الحراري المطلوب ، ونوع ومعلمات المبرد في شبكة التدفئة الخارجية ، إلخ.

غالبًا ما يكون نظام التدفئة في منزل خاص عبارة عن مجموعة معدات قائمة بذاتها، والذي يستخدم أنسب المواد لمنطقة معينة كحامل للطاقة والحرارة. لذلك ، لكل مخطط تسخين محدد ، يلزم إجراء حساب فردي لإخراج الحرارة لنظام التدفئة ، والذي يأخذ في الاعتبار العديد من العوامل ، مثل الحد الأدنى من التدفقالطاقة الحرارية للمنزل ، واستهلاك الحرارة للغرف - للجميع ، يساعد على تحديد استهلاك الطاقة في اليوم وأثناء موسم التدفئة ، إلخ.

الصيغ والمعاملات للحساب الحراري

يتم تحديد ناتج الحرارة المقنن لنظام التدفئة لمنشأة خاصة من خلال الصيغة (يتم التعبير عن جميع النتائج بالكيلوواط):

• س \ u003d س 1 × ب 1 × ب 2 + س 2 - س 3 ؛ أين:
• س 1 - إجمالي الخسائرالتدفئة في المبنى وفقًا للحسابات ، كيلوواط ؛
• ب 1 - معامل الطاقة الحرارية الإضافية من المشعات الزائدة عما أظهره الحساب. يتم عرض قيم المعامل في الجدول أدناه:

• ب 2 - معامل فقدان الحرارة الإضافي بواسطة مشعات مثبتة بالقرب من الجدران الخارجية بدون أغلفة واقية. تنعكس مؤشرات المعامل في الجدول أدناه:

• س 2 - فقدان الحرارة في خطوط الأنابيب الموضوعة في مكان غير مدفأ ؛
• س 3 - حرارة إضافيةمن تركيبات الإضاءة، الأجهزة والأجهزة المنزلية ، المقيمون ، إلخ. بالنسبة للمباني السكنية ، يتم أخذ Q 3 على أنها 0.01 كيلو واط / 1 م 2.

س أ - الطاقة الحرارية التي تمر عبر الأسوار والجدران الخارجية ؛

س ب - فقدان الحرارة أثناء تسخين هواء نظام التهوية.

يتم حساب قيمة Q a و Q b لكل غرفة فردية متصلة بالتدفئة.

طاقة حراريةس أ يتم تحديده بواسطة الصيغة:

• Q a \ u003d 1 / R x A x (t b - t n) x (1 + Ʃß) ، حيث:
• أ - مساحة السياج (الجدار الخارجي) بالمتر 2 ؛
• R هو انتقال الحرارة للسياج بالمتر 2 درجة مئوية / واط ( معلومات مرجعيةفي SNiP II-3-79).

إن الحاجة إلى الحسابات الحرارية للمنزل بأكمله والغرف الفردية المدفأة لها ما يبررها من خلال توفير الطاقة و ميزانية الأسرة. في أي الحالات يتم إجراء مثل هذه الحسابات:

1. لحساب قوة معدات الغلايات بدقة في معظم الأحيان تدفئة فعالةجميع المباني متصلة بالتدفئة. بشراء غلاية بدون حسابات أوليةيمكنك تثبيت معدات غير مناسبة تمامًا من حيث المعلمات ، والتي لن تتناسب مع مهمتها ، وسيتم إهدار المال. يتم تحديد المعلمات الحرارية لنظام التدفئة بالكامل نتيجة لإضافة كل استهلاك الطاقة الحرارية في المباني المتصلة وغير المتصلة بغلاية التدفئة ، إذا كان خط الأنابيب يمر عبرها. هناك حاجة أيضًا إلى احتياطي الطاقة لاستهلاك الحرارة لتقليل التآكل. معدات التدفئةوتقليل حدوثه حالات الطوارئبأحمال عالية في الطقس البارد ؛
2. تعد حسابات المعلمات الحرارية لنظام التدفئة ضرورية للحصول على شهادة فنية (TU) ، والتي بدونها لن يكون من الممكن الاتفاق على مشروع تغويز منزل خاص ، لأنه في 80 ٪ من حالات التثبيت تدفئة مستقلةتركيب غلاية الغاز والمعدات ذات الصلة. لأنواع أخرى من وحدات التدفئة تحديدووثائق الاتصال ليست هناك حاجة. بالنسبة معدات الغازمن الضروري معرفة الاستهلاك السنوي للغاز ، وبدون الحسابات المناسبة لن يكون من الممكن الحصول على رقم دقيق ؛
3. الحصول على المعلمات الحرارية لنظام التدفئة ضروري أيضًا للشراء المعدات المناسبة- الأنابيب ، المشعات ، التركيبات ، المرشحات ، إلخ.

حسابات دقيقة لاستهلاك الطاقة والحرارة للمباني السكنية

يعتمد مستوى وجودة العزل على جودة العمل و الميزات المعماريةغرف المنزل كله. يحدث معظم فقدان الحرارة (حتى 40٪) عند تسخين المبنى من خلال سطح الجدران الخارجية ، من خلال النوافذ والأبواب (حتى 20٪) ، وكذلك من خلال السقف والأرضية (حتى 10٪). 30٪ المتبقية من الحرارة يمكن أن تخرج من المنزل من خلال الفتحات والقنوات.

للحصول على نتائج محسنة ، يتم استخدام المعاملات المرجعية التالية:

1. س 1 - تستخدم في حسابات الغرف ذات النوافذ. للنوافذ البلاستيكية مع نوافذ زجاجية مزدوجة Q 1 \ u003d 1 ، للنوافذ ذات الزجاج أحادي الغرفة Q 1 \ u003d 1.27 ، لنافذة من ثلاث غرف Q 1 \ u003d 0.85 ؛
2. س 2 - يستخدم في حساب معامل العزل الجدران الداخلية. للخرسانة الرغوية Q 2 \ u003d 1 ، للخرسانة Q 2 - 1.2 ، للطوب Q 2 \ u003d 1.5 ؛
3. يستخدم Q 3 في حساب نسبة المساحات الأرضية و فتحات النوافذ. بالنسبة لـ 20٪ من مساحة تزجيج الجدار ، فإن المعامل Q3 = 1 ، بالنسبة للزجاج بنسبة 50٪ ، Q3 يؤخذ على أنه 1.5 ؛
4. تختلف قيمة المعامل Q 4 اعتمادًا على الحد الأدنى لدرجة الحرارة الخارجية طوال فترة التسخين السنوية. في درجة الحرارة الخارجية-20 0 C Q 4 \ u003d 1 ، إذن - لكل 5 0 C ، يضاف 0.1 أو يطرح في اتجاه أو آخر ؛
5. يستخدم المعامل Q 5 في العمليات الحسابية التي تأخذ في الاعتبار العدد الإجمالي لجدران المبنى. بجدار واحد في الحسابات Q 5 = 1 ، مع 12 و 3 جدران Q 5 = 1.2 ، للأربعة جدران Q 5 = 1.33 ؛
6. يتم استخدام Q 6 إذا تم أخذ الغرض الوظيفي للغرفة الموجودة أسفل الغرفة التي يتم إجراء الحسابات بها في الاعتبار عند حساب فقد الحرارة. إذا كانت هناك أرضية سكنية في الأعلى ، فإن المعامل Q 6 \ u003d 0.82 ، إذا كانت العلية مدفأة أو معزولة ، ثم Q 6 - 0.91 ، للبرد مساحة العليةس 6 = 1 ؛
7. يتقلب المعامل Q 7 اعتمادًا على ارتفاع أسقف الغرفة التي تم فحصها. مع ارتفاع السقف ≤ 2.5 م ، المعامل Q 7 \ u003d 1.0 ، إذا كان السقف أعلى من 3 م ، فإن Q 7 يؤخذ على أنه 1.05.

بعد تحديد جميع التعديلات اللازمة ، يتم حساب الطاقة الحرارية وفقدان الحرارة في نظام التدفئةلكل غرفة على حدة حسب الصيغة التالية:

• Q i \ u003d q x Si x Q 1 x Q 2 x Q 3 x Q 4 x Q 5 x Q 6 x Q 7 ، حيث:
• ف \ u003d 100 واط / م² ؛
• Si هي مساحة المباني التي تم فحصها.

ستزداد نتائج المعلمة عند تطبيق المعاملات ≥ 1 ، وتنخفض إذا كان Q 1-Q 7 1. بعد حساب القيمة المحددة لنتائج الحساب لغرفة معينة ، يمكنك حساب الناتج الحراري الإجمالي للتدفئة المستقلة الخاصة باستخدام الصيغة التالية:

Q = Σ x Qi ، (i = 1… N) ، حيث: N هو العدد الإجمالي للغرف في المبنى.

لخلق الراحة في السكنية و المباني الصناعيةإعداد ميزان الحرارة وتحديد معامل الأداء (COP) من السخانات. في جميع الحسابات ، يتم استخدام خاصية الطاقة ، مما يجعل من الممكن ربط أحمال مصادر التدفئة بمؤشرات استهلاك المستهلكين - الطاقة الحرارية. عملية حسابية الكمية الماديةالتي تنتجها الصيغ.

لحساب الطاقة الحرارية ، يتم استخدام الصيغ الخاصة

كفاءة السخان

الطاقة هي التعريف المادي لمعدل النقل أو استهلاك الطاقة. إنه يساوي نسبة مقدار العمل لفترة زمنية معينة إلى هذه الفترة. تتميز أجهزة التسخين باستهلاك الكهرباء بالكيلوواط.

لمقارنة الطاقات أنواع مختلفةعرض صيغة الطاقة الحرارية: N = Q / Δt ، حيث:

1. Q هو مقدار الحرارة بالجول.
2. Δ t هو الفاصل الزمني لإطلاق الطاقة بالثواني ؛
3. أبعاد القيمة التي تم الحصول عليها هو J / s \ u003d W.

لتقييم كفاءة السخانات ، يتم استخدام معامل يشير إلى كمية الحرارة المستخدمة للغرض المقصود - الكفاءة. يتم تحديد المؤشر بقسمة الطاقة المفيدة على الطاقة المستهلكة ، وهي وحدة بلا أبعاد ويتم التعبير عنها كنسبة مئوية. من اتجاه اجزاء مختلفةتشكل بيئة، فإن كفاءة السخان لها قيم غير متكافئة. إذا قمنا بتقييم الغلاية على أنها سخان مياه ، فستكون كفاءتها 90٪ ، وعند استخدامها كسخان للغرفة ، يرتفع المعامل إلى 99٪.

تفسير ذلك بسيط.: بسبب التبادل الحراري مع المناطق المحيطة ، يتبدد جزء من درجة الحرارة ويفقد. يعتمد مقدار الطاقة المفقودة على موصلية المواد وعوامل أخرى. من الممكن حساب طاقة فقد الحرارة نظريًا باستخدام الصيغة P = λ × S Δ T / h. هنا λ هو معامل التوصيل الحراري ، W / (م × ك) ؛ S - منطقة التبادل الحراري ، متر مربع ؛ Δ T - فرق درجة الحرارة على السطح المتحكم فيه ، deg. من؛ ح هو سمك الطبقة العازلة ، م.

يتضح من الصيغة أنه من أجل زيادة الطاقة ، من الضروري زيادة عدد مشعات التدفئة ومنطقة نقل الحرارة. عن طريق تقليل سطح التلامس مع بيئة خارجيةتقليل الخسائر في درجة حرارة الغرفة. كلما زاد حجم جدار المبنى ، قل تسرب الحرارة.

ميزان تدفئة الفضاء

يبدأ إعداد مشروع لأي كائن بحساب هندسة حرارية مصمم لحل مشكلة تزويد المبنى بالتدفئة ، مع مراعاة الخسائر من كل غرفة. تساعد الموازنة في معرفة أي جزء من الحرارة يتم تخزينه في جدران المبنى ، ومقدار الطاقة الخارجة ، وكمية الطاقة اللازمة لتوليد مناخ مريح في الغرف.

يعد تحديد الطاقة الحرارية ضروريًا لحل المشكلات التالية:

1. احسب حمولة غلاية التدفئة ، والتي ستوفر التدفئة وإمدادات المياه الساخنة وتكييف الهواء وعمل نظام التهوية ؛
2. الموافقة على تغويز المبنى والحصول على الشروط الفنية للتوصيل به شبكة توزيع. هذا سوف يتطلب الحجم المصاريف السنويةالوقود والحاجة إلى الطاقة (Gcal / h) من مصادر الحرارة ؛
3. اختر المعدات اللازمة لتدفئة المكان.

لا تنسى الصيغة المقابلة

ويترتب على قانون الحفاظ على الطاقة أن مكان ضيقمع ثابت نظام درجة الحرارةيجب ملاحظة توازن الحرارة: تدفقات Q - خسائر Q = 0 أو Q الزائدة = 0 ، أو Σ Q = 0. يتم الحفاظ على مناخ محلي ثابت على نفس المستوى خلال فترة التسخين في المباني ذات الأهمية الاجتماعية: سكني ، أطفال و المؤسسات الطبية، وكذلك في الإنتاج بطريقة التشغيل المستمرة. إذا تجاوز فقدان الحرارة الوارد ، فيجب تسخين المبنى.

يساعد الحساب الفني على تحسين استهلاك المواد أثناء البناء ، وتقليل تكلفة تشييد المباني. يتم تحديد إجمالي الطاقة الحرارية للغلاية عن طريق إضافة الطاقة لتدفئة الشقق ، وتسخين الماء الساخن ، والتعويض عن فقد التهوية وتكييف الهواء ، واحتياطي ذروة البرودة.

حساب الطاقة الحرارية

يصعب على غير المتخصص إجراء حسابات دقيقة على نظام التدفئة ، لكن الأساليب المبسطة تسمح لشخص غير مستعد بحساب المؤشرات. إذا أجريت حسابات "بالعين" ، فقد يتبين أن قوة المرجل أو السخان ليست كافية. أو ، على العكس من ذلك ، نظرًا لزيادة الطاقة المتولدة ، سيتعين عليك ترك الحرارة "تتجه نحو الريح".

طرق التقييم الذاتي لخصائص التدفئة:

1. استخدام المعيار من وثائق المشروع. بالنسبة لمنطقة موسكو ، يتم تطبيق قيمة 100-150 واط لكل متر مربع. يتم ضرب المنطقة المراد تسخينها بالمعدل - ستكون هذه هي المعلمة المطلوبة.
2. تطبيق معادلة حساب الطاقة الحرارية: N = V × Δ T × K، kcal / hour. تسميات الرموز: V - حجم الغرفة ، Δ T - فرق درجة الحرارة داخل وخارج الغرفة ، K - معامل انتقال الحرارة أو التبديد.
3. الاعتماد على المؤشرات المجمعة. الطريقة مشابهة للطريقة السابقة ، ولكنها تستخدم لتحديد الحمل الحراري للمباني متعددة الشقق.

تؤخذ قيم معامل التشتت من الجداول ، وحدود التغير في الخاصية من 0.6 إلى 4. القيم التقريبية لعملية حسابية مبسطة:

مثال لحساب ناتج حرارة مرجل لغرفة مساحتها 80 م 2 وسقفها 2.5 م حجم 80 × 2.5 = 200 م. معامل التشتت لمنزل نموذجي هو 1.5. الفرق بين درجة حرارة الغرفة (22 درجة مئوية) ودرجات الحرارة الخارجية (تحت 40 درجة مئوية) هو 62 درجة مئوية. نطبق الصيغة: N \ u003d 200 × 62 × 1.5 = 18600 كيلو كالوري / ساعة. التحويل إلى كيلووات يتم بقسمة 860. النتيجة = 21.6 كيلو واط.

تزداد قيمة الطاقة الناتجة بنسبة 10٪ إذا كان هناك احتمال للصقيع أقل من 40 درجة مئوية / 21.6 × 1.1 = 23.8. لمزيد من الحسابات ، يتم تقريب النتيجة حتى 24 كيلو واط.