הנושא של מאמר זה הוא קביעת העומס התרמי לחימום ופרמטרים אחרים שיש לחשב עבורם. החומר מיועד בעיקר לבעלי בתים פרטיים שרחוקים מהנדסת חימום וזקוקים למקסימום נוסחאות פשוטותואלגוריתמים.
אז בוא נלך.
המשימה שלנו היא ללמוד כיצד לחשב את פרמטרי החימום הבסיסיים.
יתירות וחישוב מדויק
ראוי להזכיר כבר מההתחלה עדינות אחת של החישובים: בהחלט ערכים מדויקיםהפסדי חום דרך הרצפה, התקרה והקירות, אשר יש לפצות על ידי מערכת החימום, כמעט בלתי אפשרי לחשב. אנחנו יכולים לדבר רק על מידה כזו או אחרת של מהימנות ההערכות.
הסיבה היא שאיבוד החום מושפע מגורמים רבים מדי:
- עמידות תרמית של קירות ראשיים וכל שכבות חומרי הגמר.
- נוכחות או היעדר של גשרי קור.
- עליית רוח ומיקום הבית על השטח.
- פעולת האוורור (אשר, בתורה, שוב תלויה בכוח ובכיוון הרוח).
- מידת הבידוד של חלונות וקירות.
יש חדשות טובות. כמעט כל דודי החימום המודרניים ומערכות החימום המבוזרות (רצפות חמות, חשמל ו קונווקטורים גזוכו') מצוידים בתרמוסטטים המנתנים את צריכת החום בהתאם לטמפרטורת החדר.
עִם צד מעשיהמשמעות היא שכוח תרמי עודף ישפיע רק על מצב פעולת החימום: נניח, 5 קילוואט חום ישוחררו לא בשעה אחת של פעולה רציפה בהספק של 5 קילוואט, אלא ב-50 דקות של פעולה בהספק של 6 קילוואט. הדוד או מכשיר חימום אחר יבלו את 10 הדקות הבאות במצב המתנה מבלי לצרוך חשמל או אנרגיה.
לכן: במקרה של חישוב העומס התרמי, המשימה שלנו היא לקבוע את הערך המינימלי המקובל שלו.
החריג היחיד ל כלל כלליקשורה לפעולה של דודי דלק מוצק קלאסיים ונובעת מכך שירידה בהספק התרמי שלהם קשורה לירידה רצינית ביעילות עקב בעירה לא מלאהדֶלֶק. הבעיה נפתרת על ידי התקנת מצבר חום במעגל ומצערת מכשירי חימוםראשים תרמיים.
לאחר ההדלקה הדוד פועל במלוא הספק וביעילות מרבית עד לשריפת הפחם או העץ לחלוטין; לאחר מכן החום שנצבר על ידי מצבר החום מנותן ומשמש לשמירה על הטמפרטורה האופטימלית בחדר.
רוב הפרמטרים האחרים שצריך לחשב מאפשרים גם יתירות מסוימת. עם זאת, עוד על כך בחלקים הרלוונטיים של המאמר.
רשימת פרמטרים
אז מה בעצם עלינו לספור?
- עומס החום הכולל לחימום הבית. זה מתאים להספק הדוד המינימלי הנדרש או להספק הכולל של מכשירים במערכת חימום מבוזרת.
- הצורך בחום בחדר נפרד.
- מספר הקטעים של רדיאטור חתך וגודל האוגר המתאים לערך מסוים של הספק תרמי.
שימו לב: עבור מכשירי חימום מוגמרים (קונווקטורים, רדיאטורים לצלחות וכו'), היצרנים בדרך כלל מציינים את ההספק התרמי הכולל בתיעוד הנלווה.
- קוטר הצינור המסוגל לספק את זרימת החום הנדרשת במקרה של חימום מים.
- אפשרויות משאבת מחזור, הנעת נוזל הקירור במעגל עם פרמטרים שצוינו.
- גוֹדֶל מיכל הרחבה, מפצה על התרחבות תרמית של נוזל הקירור.
נעבור לנוסחאות.
אחד הגורמים העיקריים המשפיעים על ערכו הוא מידת הבידוד של הבית. SNiP 23-02-2003, מסדיר הגנה תרמיתבניינים, מנרמל גורם זה, ומפיק ערכים מומלצים להתנגדות התרמית של מבנים סגורים עבור כל אזור במדינה.
נציג שתי דרכים לביצוע חישובים: עבור מבנים התואמים את SNiP 23-02-2003, ולבתים עם התנגדות תרמית לא סטנדרטית.
התנגדות תרמית מנורמלת
הוראות לחישוב כוח תרמי במקרה זה נראות כך:
- ערך הבסיס הוא 60 וואט ל-1 מ"ק מהנפח הכולל (כולל קירות) של הבית.
- עבור כל חלון מתווספים 100 וואט נוספים של חום לערך זה.. לכל דלת המובילה לרחוב - 200 וואט.
- כדי לפצות על ההפסדים הגדלים באזורים קרים, נעשה שימוש במקדם נוסף.
כדוגמה, בואו נבצע חישוב לבית בגודל 12*12*6 מטר עם שנים עשר חלונות ושתי דלתות לרחוב, הממוקם בסבסטופול ( טמפרטורה ממוצעתינואר - +3C).
- הנפח המחומם הוא 12*12*6=864 קוב.
- ההספק התרמי הבסיסי הוא 864*60=51840 וואט.
- חלונות ודלתות יגדילו אותו מעט: 51840+(12*100)+(2*200)=53440.
- האקלים המתון במיוחד בשל קרבת הים יאלץ אותנו להשתמש במקדם אזורי של 0.7. 53440*0.7=37408 W. זה הערך שאתה יכול להתמקד בו.
התנגדות תרמית לא סטנדרטית
מה לעשות אם איכות בידוד הבית טובה או גרועה באופן ניכר מהמומלץ? במקרה זה, כדי להעריך את עומס החום, ניתן להשתמש בנוסחה בצורה Q=V*Dt*K/860.
בּוֹ:
- Q הוא ההספק התרמי היקר בקילו-וואט.
- V הוא הנפח המחומם במטר מעוקב.
- Dt הוא הפרש הטמפרטורה בין הרחוב לבית. בדרך כלל, הדלתא נלקחת בין ערך ה-SNiP המומלץ עבור חללים פנימיים (+18 - +22C) לבין טמפרטורת הרחוב המינימלית הממוצעת בחודש הקר ביותר בשנים האחרונות.
נבהיר: לסמוך על המינימום המוחלט היא, עקרונית, נכונה יותר; עם זאת, המשמעות היא עלויות עודפות עבור הדוד ומכשירי ההסקה, שעוצמתם המלאה תידרש רק אחת לכמה שנים. המחיר של הערכת חסר קלה של הפרמטרים המחושבים הוא ירידה קלה בטמפרטורה בחדר בשיא מזג האוויר הקר, שקל לפצות על ידי הפעלת תנורי חימום נוספים.
- K הוא מקדם הבידוד, שניתן לקחת מהטבלה שלהלן. ערכי מקדם ביניים נגזרים בקירוב.
בואו נחזור על החישובים עבור הבית שלנו בסבסטופול, ונציין שהקירות שלו הם בנייה בעובי 40 ס"מ העשויה מסלע קונכיות (נקבוביות). סלע משקע) בלי גימור חיצוני, והזיגוג עשוי מחלונות חד תאיים בעלי זיגוג כפול.
- ניקח את מקדם הבידוד השווה ל-1.2.
- חישבנו קודם את נפח הבית; זה שווה ל-864 מ"ק.
- ניקח את הטמפרטורה הפנימית להיות שווה ל-SNiP המומלץ עבור אזורים עם טמפרטורת שיא נמוכה יותר מעל -31C - +18 מעלות. אנציקלופדיית האינטרנט המפורסמת בעולם תספק מידע על המינימום הממוצע: הוא שווה ל-0.4C.
- החישוב יהיה לפיכך Q = 864 * (18 - -0.4) * 1.2 / 860 = 22.2 קילוואט.
כפי שקל לראות, החישוב נתן תוצאה ששונה מזו שהתקבל באלגוריתם הראשון בפעמיים וחצי. הסיבה, קודם כל, היא שהמינימום הממוצע בו השתמשנו שונה במידה ניכרת מהמינימום המוחלט (בערך -25C). עלייה בדלתא הטמפרטורה פי אחד וחצי תגדיל את דרישת החום המשוערת של הבניין באותה כמות בדיוק.
ג'יגקלוריות
בעת חישוב כמות האנרגיה התרמית המתקבלת על ידי בניין או חדר, יחד עם קילוואט-שעה, נעשה שימוש בערך נוסף - ג'יגה-קלוריה. זה מתאים לכמות החום הנדרשת כדי לחמם 1000 טון מים במעלה אחת בלחץ של 1 אטמוספירה.
איך להמיר קילוואט של כוח תרמי לג'יגקלוריות של חום נצרך? זה פשוט: ג'יגה-קלוריה אחת שווה ל-1162.2 קילוואט-שעה. לפיכך, עם שיא הספק מקור חום של 54 קילוואט, המקסימום עומס שעתילחימום יהיה 54/1162.2=0.046 Gcal*hour.
שימושי: עבור כל אזור בארץ, הרשויות המקומיות מתקנים את צריכת החום בג'יגקלוריות לכל מטר מרובעאזור למשך חודש. הערך הממוצע עבור הפדרציה הרוסית הוא 0.0342 Gcal/m2 לחודש.
חֶדֶר
כיצד לחשב את דרישת החום לחדר נפרד? כאן נעשה שימוש באותן תוכניות חישוב כמו עבור הבית בכללותו, עם תיקון בודד. אם חדר צמוד לחדר מחומם ללא מכשירי חימום משלו, הוא נכלל בחישוב.
לכן, אם חדר בגודל 4*5*3 מטר צמוד למסדרון בגודל 1.2*4*3 מטר, ההספק התרמי של מכשיר החימום מחושב לנפח של 4*5*3+1.2*4*3= 60+14, 4=74.4 מ"ק.
מכשירי חימום
רדיאטורים חתכים
באופן כללי, מידע על זרימת החום לכל סעיף תמיד ניתן למצוא באתר היצרן.
אם זה לא ידוע, אתה יכול להסתמך על הערכים המשוערים הבאים:
- קטע ברזל יצוק - 160 W.
- חתך דו מתכתי - 180 W.
- חתך אלומיניום - 200 W.
כמו תמיד, יש מספר דקויות. בחיבור רדיאטור עם 10 קטעים או יותר לצד, פיזור הטמפרטורה בין הקטעים הקרובים לאספקה לקטעי הקצה תהיה משמעותית למדי.
עם זאת: ההשפעה תתבטל אם האייליינרים יחוברו באלכסון או מלמטה למטה.
בנוסף, בדרך כלל יצרני מכשירי חימום מציינים כוח עבור דלתא טמפרטורה ספציפית מאוד בין הרדיאטור לאוויר, השווה ל-70 מעלות. הִתמַכְּרוּת זרימת חוםמ-Dt הוא ליניארי: אם הסוללה חמה ב-35 מעלות מהאוויר, ההספק התרמי של הסוללה יהיה בדיוק חצי מהמוצהר.
נניח, בטמפרטורת אוויר בחדר של +20C וטמפרטורת נוזל קירור של +55C, כוחו של קטע האלומיניום גודל סטנדרטייהיה שווה ל-200/(70/35)=100 וואט. על מנת לספק הספק של 2 קילוואט, תצטרך 2000/100 = 20 קטעים.
רושמים
אוגרים תוצרת בית עומדים בנפרד מרשימת מכשירי החימום.
התמונה מציגה פנקס חימום.
יצרנים, מסיבות ברורות, אינם יכולים לציין את הכוח התרמי שלהם; עם זאת, לא קשה לחשב זאת בעצמך.
- למדור הרישום הראשון ( צינור אופקיגדלים ידועים) הספק שווה למכפלת הקוטר והאורכו החיצוניים שלו במטרים, דלתא הטמפרטורה בין נוזל הקירור לאוויר במעלות ומקדם קבוע של 36.5356.
- לקטעים הבאים הממוקמים במעלה הזרם אוויר חם, נעשה שימוש במקדם נוסף של 0.9.
בוא נסתכל על דוגמה נוספת - הבה נחשב את ערך זרימת החום עבור אוגר ארבע שורות בקוטר חתך של 159 מ"מ, אורך של 4 מטר וטמפרטורה של 60 מעלות בחדר עם טמפרטורה פנימית של +20C.
- דלתא הטמפרטורה במקרה שלנו היא 60-20=40C.
- המר את קוטר הצינור למטרים. 159 מ"מ = 0.159 מ'.
- אנו מחשבים את הכוח התרמי של החלק הראשון. Q = 0.159*4*40*36.5356 = 929.46 וואט.
- עבור כל סעיף עוקב, ההספק יהיה שווה ל-929.46*0.9=836.5 W.
- ההספק הכולל יהיה 929.46 + (836.5*3) = 3500 (מעוגל) וואט.
קוטר צינור
כיצד לקבוע את הערך המינימלי של הקוטר הפנימי של צינור המילוי או צינור האספקה למכשיר החימום? בואו לא ניכנס לעשבים שוטים ונשתמש בטבלה המכילה תוצאות מוכנות להפרש בין אספקה להחזרה של 20 מעלות. ערך זה אופייני למערכות אוטונומיות.
קצב זרימת נוזל הקירור המרבי לא יעלה על 1.5 מ' לשנייה כדי למנוע רעש; לעתים קרובות יותר הם מתמקדים במהירות של 1 m/s.
| קוטר פנימי, מ"מ | הספק תרמי של המעגל, W במהירות זרימה, m/s | ||
| 0,6 | 0,8 | 1 | |
| 8 | 2450 | 3270 | 4090 |
| 10 | 3830 | 5110 | 6390 |
| 12 | 5520 | 7360 | 9200 |
| 15 | 8620 | 11500 | 14370 |
| 20 | 15330 | 20440 | 25550 |
| 25 | 23950 | 31935 | 39920 |
| 32 | 39240 | 52320 | 65400 |
| 40 | 61315 | 81750 | 102190 |
| 50 | 95800 | 127735 | 168670 |
נגיד, עבור דוד עם הספק של 20 קילוואט המינימום קוטר פנימימילוי במהירות זרימה של 0.8 מ' לשנייה יהיה שווה ל-20 מ''מ.
שימו לב: הקוטר הפנימי קרוב לקדח הנומינלי. צינורות פלסטיק ומתכת-פלסטיק מסומנים בדרך כלל בקוטר חיצוני, הגדול ב-6-10 מ"מ מהפנימי. לפיכך, צינור פוליפרופילן בגודל 26 מ"מ הוא בעל קוטר פנימי של 20 מ"מ.
משאבת מחזור
חשובים לנו שני פרמטרים של המשאבה: הלחץ והביצועים שלה. בבית פרטי, עם כל אורך סביר של המעגל, הלחץ המינימלי למשאבות הזולות ביותר של 2 מטר (0.2 ק"ג/ס"מ) מספיק: הערך הזה של ההפרש הוא שמבטיח את מחזור מערכת החימום של הדירה מבנים.
הביצועים הנדרשים מחושב באמצעות הנוסחה G=Q/(1.163*Dt).
בּוֹ:
- G - פרודוקטיביות (m3/שעה).
- Q הוא הספק המעגל שבו מותקנת המשאבה (kW).
- Dt הוא הפרש הטמפרטורה בין הצינורות קדימה והחזרה במעלות (במערכת אוטונומית, הערך הטיפוסי הוא Dt = 20C).
עבור מעגל עם עומס תרמי של 20 קילוואט, עם דלתא טמפרטורה סטנדרטית, התפוקה המחושבת תהיה 20/(1.163*20)=0.86 m3/h.
מיכל הרחבה
אחד הפרמטרים שצריך לחשב עבורו מערכת אוטונומית- נפח מיכל ההרחבה.
חישוב מדויק מבוסס על סדרה ארוכה למדי של פרמטרים:
- טמפרטורה וסוג נוזל קירור. מקדם ההתפשטות תלוי לא רק במידת החימום של הסוללות, אלא גם במה שהם מלאים: תערובות מים-גליקול מתרחבות חזק יותר.
- לחץ תפעול מרבי במערכת.
- לחץ הטעינה של המיכל, אשר בתורו תלוי בלחץ ההידרוסטטי של המעגל (גובה הנקודה העליונה של המעגל מעל מיכל ההרחבה).
עם זאת, יש ניואנס אחד המאפשר לך לפשט מאוד את החישוב. אם לזלזל בנפח המיכל יוביל התרחיש הטוב ביותרלפעולה מתמדת שסתום בטיחות, ובמקרה הגרוע - להרס המעגל, אז הנפח העודף שלו לא יזיק לכלום.
לכן נלקח בדרך כלל מיכל עם תזוזה השווה ל-1/10 מכמות נוזל הקירור הכוללת במערכת.
רמז: כדי לברר את נפח המעגל, פשוט מלאו אותו במים ושפכו אותו לכוס מדידה.
מַסְקָנָה
אנו מקווים שתכניות החישוב הנתונות יפשטו את חייו של הקורא ויצילו אותו מבעיות רבות. כרגיל, הסרטון המצורף לכתבה יציע מידע נוסף.
מכלול החימום לאחוזה כולל מכשירים שונים. התקנת חימום כוללת תרמוסטטים, משאבות להגברת לחץ, סוללות, פתחי אוורור, מיכל הרחבה, מחברים, סעפות, צינורות דוודים, מערכת חיבור. בלשונית משאב זו ננסה להגדיר עבור הדאצ'ה הרצויהרכיבי חימום מסוימים. אלמנטים עיצוביים אלה חשובים ללא ספק. לכן, ההתאמה של כל אלמנט התקנה חייבת להיעשות בצורה נכונה.
באופן כללי המצב הוא כזה: ביקשו לחשב את עומס החימום; השתמשתי בנוסחה: צריכת שעה מקסימלית: Q=Vin*qout*(פח - טאוט)*א, וחישבתי צריכה ממוצעת heat:Q = Qfrom*(Tin.-Ts.r.ot)/(Tin-Tr.from)
צריכת חימום מקסימלית לפי שעה:
Qot =(qot * Vn *(tv-tn)) / 1000000; Gcal/h
Qyear = (qot * Vn * R * 24 * (tv-tav))/ 1000000; Gcal/h
כאשר Vн הוא נפח הבניין לפי מידות חיצוניות, m3 (מהדרכון הטכני);
R - משך תקופת החימום;
R =188 (קח מספר משלך) ימים (טבלה 3.1) [SNB 2.04.02-2000 "קלימטולוגיה של בניין"];
tav. - טמפרטורת אוויר חיצונית ממוצעת במהלך תקופת החימום;
tav.= - 1.00С (טבלה 3.1) [SNB 2.04.02-2000 "קלימטולוגיה של בניין"]
tВ, - טמפרטורת עיצוב ממוצעת של האוויר הפנימי של מתחם מחומם, ºС;
tв= +18ºС – עבור בניין אדמיניסטרטיבי(נספח א', לוח א'1) [מתודולוגיה לקיצוב צריכת משאבי דלק ואנרגיה עבור ארגוני דיור ושירותים קהילתיים];
tн= –24ºС – טמפרטורת עיצוב של אוויר חיצוני לחישובי חימום (נספח E, טבלה E.1) [SNB 4.02.01-03. חימום, אוורור ומיזוג אוויר"];
qot – מאפייני חימום ספציפיים ממוצעים של בניינים, קק"ל/מ³*h*ºС (נספח א', טבלה א.2) [מתודולוגיה לקיצוב צריכת משאבי דלק ואנרגיה עבור ארגוני דיור ושירותים קהילתיים];
עבור מבנים מנהליים:
.
קיבלנו תוצאה יותר מפי שניים מהתוצאה של החישוב הראשון! כפי שמראה הניסיון המעשי, תוצאה זו קרובה הרבה יותר לצרכים האמיתיים של מים חמים לבניין מגורים בן 45 דירות.
ניתן לתת לשם השוואה את תוצאת החישוב בשיטה הישנה, הניתנת ברוב ספרות ההתייחסות.
אפשרות III. חישוב בשיטה הישנה. צריכת חום מקסימלית לפי שעה לצרכי אספקת מים חמים לבנייני מגורים, בתי מלון ובתי חולים סוג כללילפי מספר הצרכנים (בהתאם ל-SNiP IIG.8–62) נקבע כדלקמן:
,
אֵיפֹה ק h - מקדם של חוסר אחידות שעתי של צריכת מים חמים, נלקח, למשל, על פי הטבלה. 1.14 ספר עיון "התאמה ותפעול רשתות חימום מים" (ראה טבלה 1); נ 1 - מספר משוער של צרכנים; ב - שיעור צריכת המים החמים לצרכן אחד, נלקח לפי הטבלאות הרלוונטיות של SNiPa IIG.8–62i עבור בנייני מגורים סוג דירה, מצויד באמבטיות באורך של 1500 עד 1700 מ"מ, הוא 110-130 ליטר ליום - טמפרטורת מים חמים, °C; ט x - טמפרטורה מים קרים, °С, קבל ט x = 5°C.
לפיכך, צריכת החום המרבית לשעה עבור DHW תהיה שווה.
חישוב תרמי של מערכת חימום נראה קל לרוב ואינו דורש תשומת לב מיוחדתמִקצוֹעַ. מספר עצום של אנשים מאמינים שיש לבחור את אותם רדיאטורים רק על סמך שטח החדר: 100 W לכל 1 מ"ר. זה פשוט. אבל זו התפיסה המוטעית הגדולה ביותר. אתה לא יכול להגביל את עצמך לנוסחה כזו. עובי הקירות, גובהם, החומר ועוד הרבה חשובים. כמובן, אתה צריך להקדיש שעה או שעתיים כדי לקבל את המספרים הדרושים, אבל כל אחד יכול לעשות את זה.
נתונים ראשוניים לתכנון מערכת חימום
כדי לחשב את צריכת החום לחימום, תחילה צריך עיצוב בית.
תוכנית הבית מאפשרת לקבל כמעט את כל הנתונים הראשוניים הדרושים לקביעת אובדן חום ועומס על מערכת החימום
שנית, תזדקק לנתונים על מיקום הבית ביחס לכיוונים הקרדינליים ואזור הבנייה - לכל אזור יש תנאי אקלים משלו, ולא ניתן ליישם את מה שמתאים לסוצ'י על Anadyr.
שלישית, אנו אוספים מידע על הרכב וגובה הקירות החיצוניים ועל החומרים מהם עשויות הרצפה (מהחדר לקרקע) והתקרה (מהחדרים והחוצה).
לאחר איסוף כל הנתונים, אתה יכול להתחיל לעבוד. חישוב חום לחימום יכול להתבצע באמצעות נוסחאות תוך שעה עד שעתיים. אתה כמובן יכול להשתמש בתוכנית מיוחדת של Valtec.
כדי לחשב את אובדן החום של הנחות מחוממות, את העומס על מערכת החימום והעברת חום ממכשירי חימום, זה מספיק כדי להזין רק את הנתונים הראשוניים לתוכנית. מספר עצום של פונקציות הופכות אותו לעוזר הכרחי הן למנהל העבודה והן למפתח הפרטי
זה מאוד מפשט הכל ומאפשר לך להשיג את כל הנתונים על הפסדי חום ו חישוב הידראולימערכות חימום.
נוסחאות לחישובים ונתוני התייחסות
חישוב עומס החום לחימום כולל קביעת הפסדי חום (Tp) וכוח הדוד (Mk). האחרון מחושב לפי הנוסחה:
Mk=1.2* Tp, איפה:
- Mk - ביצועים תרמיים של מערכת החימום, קילוואט;
- Tp – הפסדי חוםבתים;
- 1.2 – מקדם בטיחות (20%).
מקדם בטיחות של עשרים אחוז מאפשר לך לקחת בחשבון ירידת לחץ אפשרית בצינור הגז בעונה הקרה ואיבודי חום בלתי צפויים (לדוגמה, חלון שבור, בידוד תרמי באיכות ירודה של דלתות כניסה או כפור חסר תקדים). זה מאפשר לך לבטח את עצמך מפני מספר צרות, וגם מאפשר לווסת באופן נרחב את משטר הטמפרטורה.
כפי שניתן לראות מנוסחה זו, כוח הדוד תלוי ישירות באובדן חום. הם אינם מפוזרים באופן שווה בכל הבית: הקירות החיצוניים מהווים כ-40% מהערך הכולל, החלונות - 20%, הרצפה - 10%, הגג - 10%. 20% הנותרים מתאדים דרך דלתות ואוורור.
קירות ורצפות מבודדים גרוע, עליות גג קרות, זיגוג קונבנציונלי על חלונות - כל זה מוביל לאיבוד חום גדול, וכתוצאה מכך לעלייה בעומס על מערכת החימום. כאשר בונים בית, חשוב לשים לב לכל האלמנטים, כי גם אוורור לא מחושב בבית ישחרר חום לרחוב
לחומרים מהם בנוי בית יש השפעה ישירה על כמות החום שאבד. לכן, בעת ביצוע חישובים, אתה צריך לנתח ממה עשויים הקירות, הרצפה וכל השאר.
בחישובים, כדי לקחת בחשבון את ההשפעה של כל אחד מהגורמים הללו, נעשה שימוש במקדמים המתאימים:
- K1 - סוג חלון;
- K2 - בידוד קיר;
- K3 - יחס בין שטח הרצפה לחלונות;
- K4 - טמפרטורה מינימלית בחוץ;
- K5 - מספר הקירות החיצוניים של הבית;
- K6 – מספר קומות;
- K7 – גובה החדר.
עבור חלונות, מקדם איבוד החום הוא:
- זיגוג קונבנציונלי - 1.27;
- חלון בעל זיגוג כפול – 1;
- חלון בעל זיגוג כפול תלת קאמרי - 0.85.
מטבע הדברים, האפשרות האחרונה תשמור על חום הבית הרבה יותר טוב מהשתיים הקודמות.
בידוד קירות המבוצע נכון הוא המפתח לא רק לחיים ארוכים של הבית, אלא גם לטמפרטורה נוחה בחדרים. בהתאם לחומר, ערך המקדם משתנה גם:
- לוחות בטון, בלוקים - 1.25-1.5;
- בולי עץ, קורות - 1.25;
- לבנים (1.5 לבנים) - 1.5;
- לבנים (2.5 לבנים) - 1.1;
- בטון קצף עם בידוד תרמי מוגבר - 1.
אֵיך שטח גדול יותרחלונות ביחס לרצפה, אז יותר חוםמאבד בית:
הטמפרטורה מחוץ לחלון גם מבצעת התאמות משלה. בשיעורים נמוכים, איבוד החום גדל:
- עד -10C - 0.7;
- -10C - 0.8;
- -15C - 0.90;
- -20C - 1.00;
- -25C - 1.10;
- -30C - 1.20;
- -35C - 1.30.
איבוד החום תלוי גם בכמה קירות חיצונייםבבית:
- ארבעה קירות - 1.33;%
- שלושה קירות - 1.22;
- שני קירות - 1.2;
- קיר אחד - 1.
זה טוב אם יש מוסך, בית מרחץ או משהו אחר מחובר אליו. אבל אם הרוח נושבת עליו מכל עבר, אז תצטרך לקנות דוד חזק יותר.
מספר הקומות או סוג החדר שממוקם מעל החדר קובע את מקדם K6 באופן הבא: אם לבית יש שתי קומות או יותר מעל, אז לחישובים ניקח את הערך של 0.82, אבל אם יש עליית גג, אז עבור חם - 0.91 ו-1 עבור קר.
באשר לגובה הקירות, הערכים יהיו כדלקמן:
- 4.5 מ' – 1.2;
- 4.0 מ' – 1.15;
- 3.5 מ' – 1.1;
- 3.0 מ' – 1.05;
- 2.5 מ' - 1.
בנוסף למקדמים המפורטים, נלקחים בחשבון גם שטח החדר (Pl) והערך הספציפי של איבוד חום (UDtp).
הנוסחה הסופית לחישוב מקדם איבוד החום:
Tp = UDtp * Pl * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7.
מקדם UDtp הוא 100 וואט/מ"ר.
ניתוח חישובים באמצעות דוגמה ספציפית
הבית שעבורו נקבע את העומס על מערכת החימום יש זיגוג כפול(K1 = 1), קירות בטון מוקצף עם בידוד תרמי מוגבר (K2 = 1), שלושה מהם יוצאים החוצה (K5 = 1.22). שטח החלון הוא 23% משטח הרצפה (K3=1.1), בחוץ הוא בערך 15C מתחת לאפס (K4=0.9). עליית הגג של הבית קרה (K6=1), גובה החדרים 3 מטר (K7=1.05). השטח הכולל הוא 135 מ"ר.
שישי = 135*100*1*1*1.1*0.9*1.22*1*1.05=17120.565 (וואט) או שישי=17.1206 קילוואט
Mk=1.2*17.1206=20.54472 (kW).
חישובי עומס ואובדן חום יכולים להיעשות באופן עצמאי ומהיר מספיק. אתה רק צריך להקדיש כמה שעות לסדר את נתוני המקור, ואז פשוט להחליף את הערכים בנוסחאות. המספרים שתקבלו כתוצאה מכך יעזרו לכם להחליט על בחירת הדוד והרדיאטור.
הנעימות והנוחות של הבית שלך לא מתחילות בבחירת הריהוט, הדקורציה והמראה בכלל. הם מתחילים בחום שהחימום מספק. ופשוט רכישת דוד חימום יקר () ורדיאטורים איכותיים בשביל זה לא מספיקה - ראשית צריך לתכנן מערכת שתשמור על הטמפרטורה האופטימלית בבית. אבל לקבל תוצאה טובה, אתה צריך להבין מה צריך לעשות ואיך, אילו ניואנסים קיימים וכיצד הם משפיעים על התהליך. במאמר זה תכירו ידע בסיסיעל עניין זה - מהן מערכות חימום, כיצד היא מתבצעת ואילו גורמים משפיעים עליה.
מדוע יש צורך בחישוב תרמי?
חלק מהבעלים של בתים פרטיים או כאלה שרק מתכננים לבנות אותם מתעניינים אם יש טעם בחישוב התרמי של מערכת החימום? אחרי הכל, אנחנו מדברים על קוטג' כפרי פשוט, ולא על בניין דירותאוֹ מפעל תעשייתי. נראה שזה יספיק רק לקנות דוד, להתקין רדיאטורים ולהפעיל אליהם צינורות. מצד אחד, הם צודקים חלקית - למשקי בית פרטיים החישוב מערכת חימוםאינו נושא קריטי כמו עבור מתחמי ייצוראו מתחמי מגורים מרובי דירות. מצד שני, יש שלוש סיבות שבגללן כדאי לקיים אירוע כזה. , אתה יכול לקרוא במאמר שלנו.
- חישוב תרמי מפשט באופן משמעותי את התהליכים הבירוקרטיים הקשורים לגיזוז של בית פרטי.
- קביעת ההספק הנדרש לחימום הבית מאפשרת לבחור דוד חימום בעל מאפיינים אופטימליים. לא תשלם יותר מדי עבור מאפייני מוצר מופרזים ולא תחווה אי נוחות בשל העובדה שהדוד אינו חזק מספיק עבור הבית שלך.
- חישוב תרמי מאפשר לך לבחור בצורה מדויקת יותר צינורות, שסתומי סגירהוציוד נוסף למערכת החימום של בית פרטי. ובסופו של דבר, כל המוצרים היקרים למדי הללו יעבדו כל עוד הוא כלול בעיצוב ובמאפיינים שלהם.
נתונים ראשוניים לחישוב תרמי של מערכת החימום
לפני שתתחיל לחשב ולעבוד עם נתונים, עליך להשיג אותם. כאן עבור אותם בעלים בתים כפרייםמי שלא עסקו בעבר בפעילויות הפרויקט, מתעוררת הבעיה הראשונה - לאילו מאפיינים יש לשים לב. לנוחיותך, הם מסוכמים ברשימה קצרה למטה.
- שטח מבנה, גובה תקרה ונפח פנימי.
- סוג המבנה, נוכחות מבנים סמוכים.
- חומרים המשמשים בבניית המבנה - ממה ואיך עשויים הרצפה, הקירות והגג.
- מספר החלונות והדלתות, איך הם מאובזרים, עד כמה הם מבודדים.
- לאילו מטרות ישמשו חלקים אלה או אלה של הבניין - היכן ימוקמו המטבח, האמבטיה, הסלון, חדרי השינה, והיכן - חצרים שאינם למגורים וטכניים.
- משך עונת החימום, טמפרטורת מינימום ממוצעת בתקופה זו.
- "שושנת רוח", נוכחותם של בניינים אחרים בקרבת מקום.
- אזור שבו כבר נבנה בית או עומד להיבנות בו.
- טמפרטורה מועדפת לדיירים בחדרים מסוימים.
- מיקום נקודות לחיבור לאספקת מים, גז וחשמל.
חישוב הספק של מערכת החימום לפי שטח דיור
אחת הדרכים המהירות והקלות ביותר להבנה לקבוע את כוחה של מערכת חימום היא לחשב את שטח החדר. שיטה זו נמצאת בשימוש נרחב על ידי מוכרי דודי חימום ורדיאטורים. חישוב הכוח של מערכת החימום לפי אזור מתרחש במספר צעדים פשוטים.
שלב 1.בהתבסס על התוכנית או המבנה שהוקם, נקבע השטח הפנימי של הבניין במ"ר.
שלב 2.הנתון המתקבל מוכפל ב-100-150 - זה בדיוק כמה וואט מההספק הכולל של מערכת החימום נדרשים עבור כל מ"ר של דיור.
שלב 3.לאחר מכן התוצאה מוכפלת ב-1.2 או 1.25 - זה הכרחי כדי ליצור עתודת כוח כדי שמערכת החימום תוכל לשמור על טמפרטורה נוחהבבית גם במקרה של הכפור הקשה ביותר.
שלב 4.הנתון הסופי מחושב ונרשם - הספק מערכת החימום בוואט הנדרש לחימום בית מסוים. כדוגמה, כדי לשמור על טמפרטורה נוחה בבית פרטי בשטח של 120 מ"ר, יידרשו כ-15,000 ואט.
עֵצָה! בחלק מהמקרים בעלי קוטג'ים מחלקים את השטח הפנימי של הדיור לאותו חלק שדורש חימום רציני, וזה מיותר עבורו. בהתאם לכך, משמשים עבורם מקדמים שונים - למשל, לחדרי מגורים זה 100, ולחדרים טכניים זה 50-75.
שלב 5.בהתבסס על נתוני החישוב שכבר נקבעו, נבחר דגם ספציפי של דוד החימום והרדיאטורים.
יש להבין כי היתרון היחיד של שיטה זו של חישוב תרמי של מערכת חימום הוא מהירות ופשטות. עם זאת, לשיטה יש חסרונות רבים.
- חוסר התחשבות באקלים באזור בו נבנה דיור - עבור קרסנודר, מערכת חימום בהספק של 100 W למ"ר תהיה מוגזמת בעליל. אבל עבור הצפון הרחוק זה אולי לא מספיק.
- אי התחשבות בגובה של המקום, בסוג הקירות והרצפות שמהם הם בנויים - כל המאפיינים הללו משפיעים ברצינות על רמת הפסדי החום האפשריים, וכתוצאה מכך, על הכוח הנדרש של מערכת החימום לבית.
- שיטת חישוב מערכת החימום על ידי כוח פותחה במקור עבור חצרים תעשייתיים גדולים ובנייני דירות. לכן, זה לא נכון לקוטג' בודד.
- חוסר התחשבנות במספר החלונות והדלתות הפונים לרחוב, ובכל זאת כל אחד מהאובייקטים הללו הוא מעין "גשר קור".
אז האם זה הגיוני להשתמש בחישוב מערכת חימום המבוסס על שטח? כן, אבל רק כהערכות ראשוניות שמאפשרות לנו לקבל לפחות מושג לגבי הנושא. כדי להגיע לתוצאות טובות ומדויקות יותר, כדאי לפנות לטכניקות מורכבות יותר.
בואו נדמיין את השיטה הבאה לחישוב הכוח של מערכת חימום - היא גם די פשוטה ומובנת, אבל באותו זמן היא שונה יותר דיוק גבוההתוצאה הסופית. במקרה זה, הבסיס לחישובים אינו שטח החדר, אלא נפחו. בנוסף, החישוב לוקח בחשבון את מספר החלונות והדלתות בבניין ואת רמת הכפור הממוצעת בחוץ. נציג דוגמה קטנה ליישום שיטה דומה- יש בית בשטח כולל של 80 מ"ר, החדרים בגובה של 3 מ' הבניין ממוקם באזור מוסקבה. יש בסך הכל 6 חלונות ו-2 דלתות הפונות החוצה. חישוב הכוח של המערכת התרמית ייראה כך. "איך להכין , אתה יכול לקרוא במאמר שלנו."
שלב 1.נפח הבניין נקבע. זה יכול להיות הסכום של כל חדר בודד או המספר הכולל. במקרה זה, הנפח מחושב באופן הבא - 80 * 3 = 240 מ' 3.
שלב 2.מספר החלונות ומספר הדלתות הפונות לרחוב נספרים. ניקח את הנתונים מהדוגמה - 6 ו-2, בהתאמה.
שלב 3.מקדם נקבע בהתאם לאזור בו נמצא הבית וכמה כפור חמור.
לוּחַ. ערכי מקדמים אזוריים לחישוב כוח חימום לפי נפח.
מכיוון שהדוגמה היא על בית שנבנה באזור מוסקבה, למקדם האזורי יהיה ערך של 1.2.
שלב 4.עבור קוטג'ים פרטיים מנותקים, ערך נפח הבניין שנקבע בפעולה הראשונה מוכפל ב-60. אנחנו עושים את החישוב - 240 * 60 = 14,400.
שלב 5.אז תוצאת החישוב של השלב הקודם מוכפלת במקדם האזורי: 14,400 * 1.2 = 17,280.
שלב 6.מספר החלונות בבית מוכפל ב-100, מספר הדלתות הפונות החוצה מוכפל ב-200. התוצאות מסוכמות. החישובים בדוגמה נראים כך – 6*100 + 2*200 = 1000.
שלב 7המספרים המתקבלים מהשלבים החמישי והשישי מסוכמים: 17,280 + 1000 = 18,280 W. זהו כוחה של מערכת החימום הנדרש לשמירה על הטמפרטורה האופטימלית במבנה בתנאים המפורטים לעיל.
כדאי להבין שגם חישוב מערכת החימום לפי נפח אינו מדויק לחלוטין - החישובים אינם שמים לב לחומר הקירות והרצפת של הבניין ולחומר שלהם. תכונות בידוד תרמי. כמו כן, לא נעשה תיקון עבור אוורור טבעימאפיין כל בית.
צור מערכת חימום ב בית משלואו אפילו בדירה בעיר - עיסוק אחראי ביותר. זה יהיה בלתי הגיוני לחלוטין לרכוש ציוד דוודים, כמו שאומרים, "בעין", כלומר, מבלי לקחת בחשבון את כל התכונות של הבית. במקרה זה, בהחלט יתכן שתגיעו לשני קצוות: או שכוח הדוד לא יספיק - הציוד יעבוד "במלוא הכוח", ללא הפסקות, אך עדיין לא ייתן את התוצאה הצפויה, או, על להיפך, יירכש מכשיר יקר שלא לצורך, שיכולותיו יישארו ללא שינוי לחלוטין.
אבל זה לא הכל. זה לא מספיק לרכוש נכון את דוד החימום הדרוש - חשוב מאוד לבחור בצורה אופטימלית ולסדר נכון התקני חילופי חום ברחבי המקום - רדיאטורים, קונווקטורים או "רצפות חמות". ושוב, הסתמכות רק על האינטואיציה שלך או על "עצות טובות" של השכנים שלך היא לא האפשרות הסבירה ביותר. במילה אחת, אי אפשר לעשות בלי חישובים מסוימים.
כמובן, באופן אידיאלי, חישובים תרמיים כאלה צריכים להתבצע על ידי מומחים מתאימים, אבל זה לעתים קרובות עולה הרבה כסף. זה לא כיף לנסות לעשות את זה בעצמך? פרסום זה יראה בפירוט כיצד מחושב החימום על סמך שטח החדר, תוך התחשבות רבים ניואנסים חשובים. באנלוגיה, ניתן יהיה לבצע, מובנה בדף זה, זה יעזור לבצע את החישובים הדרושים. לא ניתן לכנות את הטכניקה "נטולת חטאים", עם זאת, היא עדיין מאפשרת לך להשיג תוצאות ברמת דיוק מקובלת לחלוטין.
שיטות החישוב הפשוטות ביותר
על מנת שמערכת החימום תיצור תנאי מחיה נוחים בעונה הקרה, עליה להתמודד עם שתי משימות עיקריות. פונקציות אלו קשורות קשר הדוק זו לזו, וחלוקתן שרירותית מאוד.
- הראשון הוא שמירה על רמה אופטימלית של טמפרטורת האוויר בכל נפח החדר המחומם. כמובן שרמת הטמפרטורה עשויה להשתנות במקצת עם הגובה, אך הבדל זה לא אמור להיות משמעותי. ממוצע של +20 מעלות צלזיוס נחשב לתנאים נוחים למדי - זו הטמפרטורה שנלקחת בדרך כלל כראשונית בחישובים תרמיים.
במילים אחרות, מערכת החימום חייבת להיות מסוגלת לחמם נפח מסוים של אוויר.
אם ניגש לזה בדיוק מלא, אז בשביל חדרים נפרדים V בנייני מגוריםהוקמו תקנים עבור המיקרו אקלים הנדרש - הם מוגדרים על ידי GOST 30494-96. קטע ממסמך זה נמצא בטבלה שלהלן:
| מטרת החדר | טמפרטורת אוויר, מעלות צלזיוס | לחות יחסית, % | מהירות אוויר, m/s | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| אוֹפְּטִימָלִי | קָבִיל | אוֹפְּטִימָלִי | מותר, מקסימום | אופטימלי, מקסימום | מותר, מקסימום | |
| לעונה הקרה | ||||||
| סָלוֹן | 20÷22 | 18÷24 (20÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| אותו דבר, אבל עבור חדרי מגורים באזורים עם טמפרטורות מינימליות מ - 31 מעלות צלזיוס ומטה | 21÷23 | 20÷24 (22÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| מִטְבָּח | 19÷21 | 18÷26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| שֵׁרוּתִים | 19÷21 | 18÷26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| חדר רחצה, שירותים משולבים | 24÷26 | 18÷26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| מתקנים למפגשי בילוי ולימוד | 20÷22 | 18÷24 | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| מסדרון בין דירות | 18÷20 | 16÷22 | 45÷30 | 60 | N/N | N/N |
| לובי, גרם מדרגות | 16÷18 | 14÷20 | N/N | N/N | N/N | N/N |
| מחסנים | 16÷18 | 12÷22 | N/N | N/N | N/N | N/N |
| לעונה החמה (סטנדרטי רק למגורים. לאחרים - לא סטנדרטי) | ||||||
| סָלוֹן | 22÷25 | 20÷28 | 60÷30 | 65 | 0.2 | 0.3 |
- השני הוא פיצוי על הפסדי חום באמצעות אלמנטים מבניים.
ה"אויב" החשוב ביותר של מערכת החימום הוא איבוד חום דרך מבני בניין
למרבה הצער, אובדן חום הוא "היריבה" הרצינית ביותר של כל מערכת חימום. ניתן לצמצם אותם למינימום מסוים, אך גם עם הבידוד התרמי האיכותי ביותר עדיין לא ניתן להיפטר מהם לחלוטין. דליפות אנרגיה תרמיות מתרחשות לכל הכיוונים - התפלגותן המשוערת מוצגת בטבלה:
| אלמנט עיצובי בבניין | ערך משוער של איבוד חום |
|---|---|
| יסוד, רצפות על הקרקע או מעל חדרי מרתף (מרתף) לא מחוממים | מ 5 עד 10% |
| "גשרים קרים" דרך מפרקים מבודדים גרוע של מבני בניין | מ 5 עד 10% |
| מיקומי קלט תקשורת הנדסית(ביוב, אספקת מים, צינורות גז, כבלים חשמליים וכו') | עד 5% |
| קירות חיצוניים, בהתאם למידת הבידוד | בין 20 ל-30% |
| חלונות ודלתות חיצוניות באיכות ירודה | כ-20÷25%, מתוכם כ-10% - דרך חיבורים לא אטומים בין הקופסאות לקיר, ובשל אוורור |
| גַג | עד 20% |
| אוורור וארובה | עד 25 ÷30% |
מטבע הדברים, על מנת להתמודד עם משימות כאלה, מערכת החימום חייבת להיות בעלת עוצמה תרמית מסוימת, ופוטנציאל זה חייב לא רק לענות על הצרכים הכלליים של הבניין (הדירה), אלא גם להתחלק נכון בין החדרים, בהתאם לצרכים שלהם. אזור ועוד מספר אחרים גורמים חשובים.
בדרך כלל החישוב מתבצע בכיוון "מקטן לגדול". במילים פשוטות, כמות האנרגיה התרמית הנדרשת מחושבת עבור כל חדר מחומם, הערכים המתקבלים מסוכמים, מתווספים כ-10% מהעתודה (כדי שהציוד לא יעבוד בגבול היכולות שלו) - ו התוצאה תראה כמה כוח צריך דוד החימום. והערכים לכל חדר יהפכו לנקודת ההתחלה לחישוב כמות נדרשתרדיאטורים.
השיטה הפשוטה והנפוצה ביותר בסביבה לא מקצועית היא לאמץ נורמה של 100 W של אנרגיה תרמית למ"ר שטח:
הדרך הפרימיטיבית ביותר לחישוב היא היחס של 100 W/m²
ש = ס× 100
ש- כוח חימום נדרש לחדר;
ס- שטח החדר (מ"ר);
100 - הספק ספציפי ליחידת שטח (W/m²).
לדוגמה, חדר בגודל 3.2 × 5.5 מ'
ס= 3.2 × 5.5 = 17.6 מ"ר
ש= 17.6 × 100 = 1760 W ≈ 1.8 קילוואט
השיטה כמובן פשוטה מאוד, אבל מאוד לא מושלמת. ראוי להזכיר מיד שזה ישים על תנאי רק כאשר גובה סטנדרטיתקרות - כ-2.7 מ' (מקובל - בטווח שבין 2.5 ל-3.0 מ'). מנקודת מבט זו, החישוב יהיה מדויק יותר לא מהשטח, אלא מנפח החדר.
ברור שבמקרה זה צפיפות ההספק מחושבת ב מטר מעוקב. זה נלקח שווה ל-41 W/m³ עבור בטון מזוין בית פאנל, או 34 W/m³ - בלבנים או עשוי מחומרים אחרים.
ש = ס × ח× 41 (או 34)
ח- גובה תקרה (מ');
41 אוֹ 34 - הספק ספציפי ליחידת נפח (W/m³).
לדוגמה, אותו חדר ב בית פאנל, עם גובה תקרה של 3.2 מ':
ש= 17.6 × 3.2 × 41 = 2309 W ≈ 2.3 קילוואט
התוצאה מדויקת יותר, מכיוון שהיא כבר לוקחת בחשבון לא רק את כל הממדים הליניאריים של החדר, אלא אפילו, במידה מסוימת, את תכונות הקירות.
אבל עדיין, זה עדיין רחוק מדיוק אמיתי - ניואנסים רבים הם "מחוץ לסוגריים". כיצד לבצע חישובים הקרובים יותר לתנאים האמיתיים נמצא בחלק הבא של הפרסום.
אולי יעניין אותך מידע על מה הם
ביצוע חישובים של הכוח התרמי הנדרש תוך התחשבות במאפיינים של המקום
אלגוריתמי החישוב שנדונו לעיל יכולים להיות שימושיים עבור "הערכה ראשונית", אך עדיין עליך להסתמך עליהם לחלוטין בזהירות רבה. אפילו לאדם שאינו מבין דבר בהנדסת חימום מבנים, הערכים הממוצעים המצוינים עשויים בהחלט להיראות מפוקפקים - הם לא יכולים להיות שווים, למשל, עבור אזור קרסנודרולאזור ארכנגלסק. בנוסף, החדר שונה: האחד ממוקם בפינת הבית, כלומר יש לו שני קירות חיצוניים, והשני מוגן מפני איבוד חום על ידי חדרים אחרים משלושה צדדים. בנוסף, בחדר עשוי להיות חלון אחד או יותר, גם קטן וגם גדול מאוד, לפעמים אפילו פנורמי. והחלונות עצמם עשויים להיות שונים בחומר הייצור ובתכונות עיצוב אחרות. וזו לא רשימה מלאה - זה רק שתכונות כאלה גלויות אפילו לעין בלתי מזוינת.
במילה אחת, יש די הרבה ניואנסים המשפיעים על אובדן החום של כל חדר ספציפי, ועדיף לא להתעצל, אלא לבצע חישוב יסודי יותר. תאמין לי, באמצעות השיטה המוצעת במאמר, זה לא יהיה כל כך קשה.
עקרונות כלליים ונוסחת חישוב
החישובים יתבססו על אותו יחס: 100 W ל-1 מ"ר. אבל הנוסחה עצמה "מגודלת" עם מספר לא מבוטל של גורמי תיקון שונים.
Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m
האותיות הלטיניות המציינות את המקדמים נלקחות באופן שרירותי לחלוטין, בסדר אלפביתי, ואין להן קשר לכמויות המקובלות באופן סטנדרטי בפיזיקה. המשמעות של כל מקדם תידון בנפרד.
- "a" הוא מקדם הלוקח בחשבון את מספר הקירות החיצוניים בחדר מסוים.
ברור שככל שיש יותר קירות חיצוניים בחדר, כך השטח שדרכו מתרחש איבוד חום גדול יותר. בנוסף, נוכחותם של שני קירות חיצוניים או יותר פירושה גם פינות - מקומות פגיעים ביותר מנקודת המבט של היווצרות "גשרים קרים". מקדם "a" יתקן עבור תכונה ספציפית זו של החדר.
המקדם נלקח שווה ל:
- קירות חיצוניים לֹא(פְּנִים): a = 0.8;
- קיר חיצוני אֶחָד: a = 1.0;
- קירות חיצוניים דוּ: a = 1.2;
- קירות חיצוניים שְׁלוֹשָׁה: a = 1.4.
- "b" הוא מקדם הלוקח בחשבון את מיקום הקירות החיצוניים של החדר ביחס לנקודות הקרדינליות.
אולי יעניין אותך מידע על אילו סוגי
גם בימי החורף הקרים ביותר אנרגיה סולאריתעדיין יש השפעה על איזון הטמפרטורה בבניין. זה די טבעי שצד הבית הפונה דרומה מקבל מעט חום מקרני השמש, ואיבוד החום דרכו נמוך יותר.
אבל קירות וחלונות הפונים צפונה "לעולם לא רואים" את השמש. חלק מזרחיבבית, למרות שהוא "תופס" את הבוקר קרני שמש, עדיין לא מקבל מהם שום חימום יעיל.
בהתבסס על זה, אנו מציגים את מקדם "b":
- פני הקירות החיצוניים של החדר צָפוֹןאוֹ מִזְרָח: b = 1.1;
- הקירות החיצוניים של החדר מכוונים לכיוון דָרוֹםאוֹ מַעֲרָב: b = 1.0.
- "c" הוא מקדם שלוקח בחשבון את מיקום החדר ביחס ל"שושנת הרוח" החורפית
אולי התיקון הזה לא כל כך חובה עבור בתים הממוקמים על אזורים מוגנים מפני רוחות. אבל לפעמים רוחות החורף השוררות יכולות לבצע "התאמות קשות" משלהן לאיזון התרמי של בניין. מטבע הדברים, הצד ברוח, כלומר "חשוף" לרוח, יאבד משמעותית יותר גוף לעומת הצד המנוגד לרוח.
בהתבסס על התוצאות של תצפיות מזג אוויר ארוכות טווח בכל אזור, מורכבת מה שנקרא "שושנת רוח" - תרשים גרפי, מציג את כיווני הרוח הרווחים בחורף ובקיץ. מידע זה ניתן לקבל משירות מזג האוויר המקומי שלך. עם זאת, תושבים רבים בעצמם, ללא מטאורולוגים, יודעים היטב היכן נושבות הרוחות בעיקר בחורף, ומאיזה צד של הבית גורפות בדרך כלל סחפי השלג העמוקים ביותר.
אם אתה רוצה לבצע חישובים עם דיוק גבוה יותר, אתה יכול לכלול את מקדם התיקון "c" בנוסחה, לקחת אותו שווה ל:
- צד הרוח של הבית: c = 1.2;
- קירות הבית מרוחקים: c = 1.0;
- קירות הממוקמים במקביל לכיוון הרוח: c = 1.1.
- "ד" הוא גורם תיקון תוך התחשבות במוזרויות תנאי אקליםהאזור בו נבנה הבית
באופן טבעי, כמות איבוד החום דרך כל מבני הבניין של הבניין תהיה תלויה מאוד ברמה טמפרטורות חורף. די ברור שבמהלך החורף קריאות המדחום "רוקדות" בטווח מסוים, אבל עבור כל אזור יש אינדיקטור ממוצע של הטמפרטורות הנמוכות ביותר האופייניות לתקופת חמשת הימים הקרה ביותר של השנה (בדרך כלל זה אופייני לינואר ). לדוגמה, להלן תרשים מפה של שטחה של רוסיה, שעליה מוצגים ערכים משוערים בצבעים.
בדרך כלל קל להבהיר את הערך הזה בשירות מזג האוויר האזורי, אבל אתה יכול, באופן עקרוני, להסתמך על תצפיות משלך.
אז, מקדם "d", הלוקח בחשבון את מאפייני האקלים של האזור, עבור החישובים שלנו נלקח שווה ל:
- מ-35 מעלות צלזיוס ומטה: d = 1.5;
- מ -30 מעלות צלזיוס עד - 34 מעלות צלזיוס: d = 1.3;
- מ -25 מעלות צלזיוס עד - 29 מעלות צלזיוס: d = 1.2;
- מ -20 מעלות צלזיוס עד - 24 מעלות צלזיוס: d = 1.1;
- מ -15 מעלות צלזיוס עד - 19 מעלות צלזיוס: d = 1.0;
- מ -10 מעלות צלזיוס עד - 14 מעלות צלזיוס: d = 0.9;
- לא קר יותר - 10 מעלות צלזיוס: d = 0.7.
- "e" הוא מקדם הלוקח בחשבון את מידת הבידוד של קירות חיצוניים.
הערך הכולל של הפסדי חום של בניין קשור ישירות למידת הבידוד של כל מבני הבניין. אחד ה"מובילים" באיבוד חום הם קירות. לכן, הערך של כוח תרמי הנדרש כדי לשמור תנאים נוחיםהחיים בתוך הבית תלויים באיכות הבידוד התרמי שלהם.
ניתן לקחת את הערך של המקדם לחישובים שלנו באופן הבא:
- לקירות חיצוניים אין בידוד: e = 1.27;
- דרגת בידוד ממוצעת - קירות העשויים משתי לבנים או בידוד תרמי פני השטח שלהם מסופקים עם חומרי בידוד אחרים: e = 1.0;
- בידוד בוצע באיכות גבוהה, בהתבסס על חישובים הנדסיים תרמית: e = 0.85.
להלן במהלך פרסום זה יינתנו המלצות כיצד לקבוע את מידת הבידוד של קירות ומבני בנייה אחרים.
- מקדם "f" - תיקון לגובה התקרה
תקרות, במיוחד בבתים פרטיים, יכולים להיות בעלי גבהים שונים. לכן, הכוח התרמי לחמם חדר מסוים באותו אזור יהיה שונה גם בפרמטר זה.
זו לא תהיה טעות גדולה לקבל את הערכים הבאים עבור גורם התיקון "f":
- גובה תקרה עד 2.7 מ': f = 1.0;
- גובה זרימה מ-2.8 ל-3.0 מ': f = 1.05;
- גובה תקרה מ-3.1 עד 3.5 מ': f = 1.1;
- גובה תקרה מ-3.6 עד 4.0 מ': f = 1.15;
- גובה תקרה יותר מ-4.1 מ': f = 1.2.
- « g" הוא מקדם הלוקח בחשבון את סוג הרצפה או החדר הממוקמים מתחת לתקרה.
כפי שמוצג לעיל, הרצפה היא אחד המקורות המשמעותיים לאובדן חום. משמעות הדבר היא כי יש צורך לבצע כמה התאמות כדי לקחת בחשבון תכונה זו של חדר מסוים. ניתן לקחת את מקדם התיקון "g" שווה ל:
- רצפה קרה על הקרקע או מעל חדר לא מחומם (לדוגמה, מרתף או מרתף): ז= 1,4 ;
- רצפה מבודדת על הקרקע או מעל חדר לא מחומם: ז= 1,2 ;
- החדר המחומם ממוקם למטה: ז= 1,0 .
- « h" הוא מקדם הלוקח בחשבון את סוג החדר הממוקם מעל.
האוויר המחומם על ידי מערכת החימום תמיד עולה, ואם התקרה בחדר קרה, אז איבוד חום מוגבר הוא בלתי נמנע, מה שידרוש עלייה בכוח התרמי הנדרש. הבה נציג את מקדם "h", הלוקח בחשבון תכונה זו של החדר המחושב:
- עליית הגג ה"קרה" ממוקמת בחלק העליון: ח = 1,0 ;
- יש עליית גג מבודדת או חדר מבודד אחר למעלה: ח = 0,9 ;
- כל חדר מחומם ממוקם למעלה: ח = 0,8 .
- « i" - מקדם תוך התחשבות בתכונות העיצוב של חלונות
חלונות הם אחד מ"המסלולים העיקריים" לזרימת חום. מטבע הדברים, הרבה בעניין זה תלוי באיכות של עיצוב חלונות. מסגרות עץ ישנות, אשר הותקנו בעבר באופן אוניברסלי בכל הבתים, נחותות באופן משמעותי מבחינת הבידוד התרמי שלהן ממערכות מודרניות רב-חדריות עם חלונות עם זיגוג כפול.
ללא מילים ברור כי איכויות הבידוד התרמי של חלונות אלו שונות באופן משמעותי
אבל אין אחידות מלאה בין חלונות PVH. לדוגמה, חלון דו-חדרי בעל זיגוג כפול (עם שלוש כוסות) יהיה הרבה יותר "חם" מאשר חלון חד-חדרי.
משמעות הדבר היא כי יש צורך להזין מקדם מסוים "i", תוך התחשבות בסוג החלונות המותקנים בחדר:
- סטנדרטי חלונות עץעם הרגיל זיגוג כפול: אֲנִי = 1,27 ;
- מודרני מערכות חלונותעם זכוכית חד קאמרית: אֲנִי = 1,0 ;
- מערכות חלונות מודרניות עם חלונות בעלי זיגוג כפול עם שני חדרים או שלושה חדרים, לרבות אלה עם מילוי ארגון: אֲנִי = 0,85 .
- « j" - מקדם תיקון עבור שטח כוללזיגוג חדר
מה שלא יהיה חלונות איכותייםלא משנה איך הם היו, עדיין לא ניתן יהיה להימנע לחלוטין מאיבוד חום דרכם. אבל זה די ברור שאי אפשר להשוות איתו חלון קטן זיגוג פנורמיכמעט את כל הקיר.
ראשית עליך למצוא את היחס בין השטחים של כל החלונות בחדר לבין החדר עצמו:
x = ∑סבסדר /סנ
∑ סבְּסֵדֶר- שטח כולל של חלונות בחדר;
סנ- שטח החדר.
בהתאם לערך המתקבל, גורם התיקון "j" נקבע:
— x = 0 ÷ 0.1 →י = 0,8 ;
— x = 0.11 ÷ 0.2 →י = 0,9 ;
— x = 0.21 ÷ 0.3 →י = 1,0 ;
— x = 0.31 ÷ 0.4 →י = 1,1 ;
— x = 0.41 ÷ 0.5 →י = 1,2 ;
- « k" - מקדם המתקן לנוכחות דלת כניסה
דלת לרחוב או למרפסת לא מחוממת היא תמיד "פרצה" נוספת לקור
דלת לרחוב או מרפסת פתוחהמסוגל לבצע התאמות לאיזון התרמי של החדר - כל פתיחה שלו מלווה בחדירה של נפח ניכר של אוויר קר לחדר. לכן, הגיוני לקחת בחשבון את נוכחותו - לשם כך אנו מציגים את מקדם "k", שאנו לוקחים שווה ל:
- ללא דלת: ק = 1,0 ;
- דלת אחת לרחוב או למרפסת: ק = 1,3 ;
- שתי דלתות לרחוב או למרפסת: ק = 1,7 .
- « l" - תיקונים אפשריים בתרשים חיבור רדיאטור החימום
אולי זה עשוי להיראות כמו פרט חסר חשיבות לחלק, אבל עדיין, למה לא לקחת מיד בחשבון את דיאגרמת החיבור המתוכננת עבור רדיאטורי החימום. העובדה היא שהעברת החום שלהם, ולכן השתתפותם בשמירה על איזון טמפרטורה מסוים בחדר, משתנה בצורה ניכרת עם סוגים שונים של הכנסת צינורות אספקה והחזרה.
| אִיוּר | סוג הוספת רדיאטור | הערך של מקדם "l" |
|---|---|---|
 | חיבור אלכסוני: אספקה מלמעלה, חזרה מלמטה | l = 1.0 |
 | חיבור בצד אחד: אספקה מלמעלה, חזרה מלמטה | l = 1.03 |
 | חיבור דו כיווני: גם אספקה וגם החזרה מלמטה | l = 1.13 |
 | חיבור אלכסוני: אספקה מלמטה, חזרה מלמעלה | l = 1.25 |
 | חיבור בצד אחד: אספקה מלמטה, חזרה מלמעלה | l = 1.28 |
 | חיבור חד כיווני, גם אספקה וגם החזרה מלמטה | l = 1.28 |
- « m" - גורם תיקון עבור המוזרויות של מיקום ההתקנה של רדיאטורים לחימום
ולבסוף, המקדם האחרון, שקשור גם למוזרויות של חיבור רדיאטורים לחימום. מן הסתם ברור שאם הסוללה מותקנת בצורה פתוחה ולא חסומה בשום דבר מלמעלה או מלפנים, אז היא תיתן העברת חום מקסימלית. עם זאת, התקנה כזו לא תמיד אפשרית - לעתים קרובות יותר הרדיאטורים מוסתרים חלקית על ידי אדני החלונות. אפשריות גם אפשרויות אחרות. בנוסף, חלק מהבעלים, המנסים להתאים גופי חימום לאנסמבל הפנים שנוצר, מסתירים אותם לחלוטין או חלקי עם מסכים דקורטיביים - זה גם משפיע באופן משמעותי על התפוקה התרמית.
אם יש "קווי מתאר" מסוימים כיצד והיכן יותקנו רדיאטורים, ניתן לקחת זאת בחשבון גם בעת ביצוע חישובים על ידי הכנסת מקדם מיוחד "m":
| אִיוּר | תכונות של התקנת רדיאטורים | הערך של מקדם "m" |
|---|---|---|
| הרדיאטור ממוקם בגלוי על הקיר או אינו מכוסה על ידי אדן חלון | m = 0.9 | |
| הרדיאטור מכוסה מלמעלה באדן חלון או מדף | m = 1.0 | |
| הרדיאטור מכוסה מלמעלה בנישת קיר בולטת | m = 1.07 | |
| הרדיאטור מכוסה מלמעלה על ידי אדן חלון (נישה), ומהחלק הקדמי - על ידי מסך דקורטיבי | m = 1.12 | |
| הרדיאטור סגור לחלוטין במארז דקורטיבי | m = 1.2 |
אז, נוסחת החישוב ברורה. אין ספק שחלק מהקוראים יתפוס מיד את ראשם - הם אומרים, זה מסובך ומסורבל מדי. אולם אם ניגשים לעניין בצורה שיטתית ומסודרת, הרי שאין זכר למורכבות.
כל בעל בית טוב חייב להיות בעל תוכנית גרפית מפורטת של ה"רכוש" שלו עם מידות מצוינות, ובדרך כלל מכוונות לנקודות הקרדינליות. תכונות אקלימיותקל לקבוע את האזור. כל מה שנותר הוא לעבור בין כל החדרים עם סרט מדידה ולהבהיר כמה מהניואנסים לכל חדר. תכונות דיור - "קרבה אנכית" מעל ומתחת, מיקום דלתות הכניסה, ערכת ההתקנה המוצעת או הקיימת לרדיאטורים לחימום - אף אחד מלבד הבעלים לא יודע טוב יותר.
מומלץ ליצור מיידית דף עבודה שבו ניתן להזין את כל הנתונים הדרושים לכל חדר. תוצאת החישובים תוכנס אליו גם כן. ובכן, החישובים עצמם יעזרו במחשבון המובנה, שכבר מכיל את כל המקדמים והיחסים שהוזכרו לעיל.
אם לא ניתן היה להשיג נתונים מסוימים, אז אתה כמובן יכול לא לקחת אותם בחשבון, אבל במקרה זה המחשבון "כברירת מחדל" יחשב את התוצאה תוך התחשבות במינימום תנאים נוחים.
ניתן לראות עם דוגמה. יש לנו תוכנית בית (שנלקחת באופן שרירותי לחלוטין).
אזור עם רמה טמפרטורות מינימוםבתוך -20 ÷ 25 מעלות צלזיוס. דומיננטיות של רוחות חורף = צפון מזרחית. הבית חד קומתי, עם עליית גג מבודדת. רצפות מבודדות על הקרקע. נבחר החיבור האלכסוני האופטימלי של רדיאטורים שיותקנו מתחת לאדני החלונות.
בואו ניצור טבלה משהו כזה:
| החדר, השטח שלו, גובה התקרה. בידוד רצפה ו"שכונה" מעל ומתחת | מספר הקירות החיצוניים ומיקומם העיקרי ביחס לנקודות הקרדינליות ו"שושנת הרוחות". מידת בידוד הקיר | מספר, סוג וגודל של חלונות | זמינות דלתות כניסה (לרחוב או למרפסת) | כוח תרמי נדרש (כולל 10% רזרבה) |
|---|---|---|---|---|
| שטח 78.5 מ"ר | 10.87 קילוואט ≈ 11 קילוואט | |||
| 1. מסדרון. 3.18 מ"ר. תקרה 2.8 מ' רצפה מונחת על הקרקע. מעל עליית גג מבודדת. | אחת, דרום, דרגת בידוד ממוצעת. צד רוחב | לֹא | אֶחָד | 0.52 קילוואט |
| 2. אולם. 6.2 מ"ר. תקרה 2.9 מ' רצפה מבודדת בקרקע. מעל - עליית גג מבודדת | לֹא | לֹא | לֹא | 0.62 קילוואט |
| 3. מטבח-פינת אוכל. 14.9 מ"ר. תקרה 2.9 מ' רצפה מבודדת היטב בקרקע. בקומה העליונה - עליית גג מבודדת | דוּ. דְרוֹם מַעֲרָב. תואר ממוצעבִּדוּד. צד רוחב | דוּ, חלון בעל זיגוג כפול חד קאמרי, 1200 × 900 מ"מ | לֹא | 2.22 קילוואט |
| 4. חדר ילדים. 18.3 מ"ר. תקרה 2.8 מ' רצפה מבודדת היטב בקרקע. מעל - עליית גג מבודדת | שניים, צפון - מערב. תואר גבוהבִּדוּד. לַצַד הַרוּחַ | שני חלונות עם זיגוג כפול, 1400 × 1000 מ"מ | לֹא | 2.6 קילוואט |
| 5. חדר שינה. 13.8 מ"ר. תקרה 2.8 מ' רצפה מבודדת היטב בקרקע. מעל - עליית גג מבודדת | שניים, צפון, מזרח. רמת בידוד גבוהה. צד לרוח | חלון יחיד עם זיגוג כפול, 1400 × 1000 מ"מ | לֹא | 1.73 קילוואט |
| 6. סלון. 18.0 מ"ר. תקרה 2.8 מ' רצפה מבודדת היטב. מעל עליית גג מבודדת | שניים, מזרח, דרום. רמת בידוד גבוהה. במקביל לכיוון הרוח | ארבעה, חלון עם זיגוג כפול, 1500 × 1200 מ"מ | לֹא | 2.59 קילוואט |
| 7. חדר רחצה משולב. 4.12 מ"ר. תקרה 2.8 מ' רצפה מבודדת היטב. מעל עליית גג מבודדת. | אחד, צפון. רמת בידוד גבוהה. צד לרוח | אֶחָד. מסגרת עץעם זיגוג כפול. 400 × 500 מ"מ | לֹא | 0.59 קילוואט |
| סַך הַכֹּל: |
לאחר מכן, באמצעות המחשבון למטה, אנו עורכים חישובים עבור כל חדר (כבר לוקחים בחשבון את הרזרבה של 10%). זה לא ייקח הרבה זמן להשתמש באפליקציה המומלצת. לאחר מכן, כל שנותר הוא לסכם את הערכים שהתקבלו עבור כל חדר - זה יהיה ההספק הכולל הנדרש של מערכת החימום.
התוצאה לכל חדר, אגב, תעזור לכם לבחור את המספר הנכון של רדיאטורי חימום – כל שנותר הוא לחלק בהספק התרמי הספציפי של קטע אחד ולעגל כלפי מעלה.