물 가열 계산 : 공식, 규칙, 구현 예

난방 시스템에서 물을 냉각수로 사용하는 것은 추운 계절에 집에 열을 공급하는 가장 인기 있는 옵션 중 하나입니다.시스템을 적절하게 설계하고 설치하기만 하면 됩니다. 그렇지 않으면 높은 연료비로 인해 난방이 효과적이지 않을 것입니다. 이는 오늘날의 에너지 가격에서는 매우 흥미롭지 않습니다.

특수 프로그램을 사용하지 않고 온수 난방(이하 WHE)을 독립적으로 계산하는 것은 불가능합니다. 계산에는 기존 계산기를 사용하여 값을 결정할 수 없는 복잡한 표현식이 사용되기 때문입니다. 이 기사에서는 계산을 수행하는 알고리즘을 자세히 분석하고 사용된 공식을 제시하며 구체적인 예를 사용하여 계산 진행 상황을 고려합니다.

계산을 수행할 때 필요한 값과 참조 표시기가 포함된 표, 주제별 사진 및 프로그램을 사용한 계산의 명확한 예를 보여주는 비디오로 제시된 자료를 보완할 것입니다.

주택 구조의 열 균형 계산

물이 순환 매체인 난방 설비를 구현하려면 먼저 정밀한 작업이 필요합니다. 유압 계산.

난방 방식의 시스템을 개발 및 구현하는 경우에는 열수지(이하 TB)를 알아야 합니다.실내 온도를 유지하기 위한 화력을 알면 올바른 장비를 선택하고 부하를 올바르게 분배할 수 있습니다.

겨울에는 방에서 특정 열 손실(이하 HL이라고 함)이 발생합니다. 에너지의 대부분은 둘러싸는 요소와 환기구를 통해 빠져나갑니다. 침투, 물체의 가열 등에는 약간의 비용이 발생합니다.

TP는 둘러싸는 구조(이하 OK라고 함)를 구성하는 레이어에 따라 달라집니다. 현대 건축 자재, 특히 단열재는 낮은 열전도율 계수 (이하 CT라고 함)로 인해 열 손실이 적습니다. 동일한 면적이지만 OK 구조가 다른 주택의 경우 열 비용이 다릅니다.

TP를 결정하는 것 외에도 가정의 결핵을 계산하는 것이 중요합니다. 이 표시기는 방을 떠나는 에너지의 양뿐만 아니라 집안의 특정 온도 수준을 유지하는 데 필요한 전력의 양도 고려합니다.

건축업자를 위해 개발된 전문 프로그램을 통해 가장 정확한 결과를 제공합니다. 덕분에 TP에 영향을 미치는 더 많은 요소를 고려할 수 있습니다.

가장 많은 양의 열이 벽, 바닥, 지붕을 통해 방 밖으로 나갑니다. 가장 적은 양은 문, 창문 개구부를 통해 나갑니다.

높은 정확도로 공식을 사용하여 주택의 TP를 계산할 수 있습니다.

집의 총 난방 비용은 다음 방정식을 사용하여 계산됩니다.

Q = Q_좋아요 +Q_V,

어디 큐_좋아요 - OK를 통해 방을 나가는 열의 양; 큐_V - 열 환기 비용.

실내로 유입되는 공기의 온도가 낮을 ​​경우 환기 손실이 고려됩니다.

계산에서는 일반적으로 한쪽이 거리를 향한 OK를 고려합니다. 이들은 외벽, 바닥, 지붕, 문 및 창문입니다.

일반 TP Q_좋아요 각 OK의 TP 합계와 같습니다. 즉:

큐_좋아요 = ∑Q_성 +∑Q_알았어 +∑Q_dv +∑Q_ptl +∑Q_pl,

어디:

• 큐_성 - 벽의 TP 값;
• 큐_알았어 — TP 창;
• 큐_dv — TP 도어;
  
• 큐_ptl - 천장 TP;
  
• 큐_pl — TP 바닥.

바닥이나 천장이 전체 면적에 걸쳐 다른 구조를 갖는 경우 TP는 각 섹션에 대해 별도로 계산됩니다.

OK를 사용한 열 손실 계산

계산을 위해서는 다음 정보가 필요합니다.

• 벽의 구조, 사용된 재료, 두께, CT;
• 도시의 극도로 추운 5일간의 겨울 동안의 외부 온도;
• 지역은 괜찮습니다.
• 오리엔테이션 OK;
• 겨울에 집에서 권장하는 온도입니다.

TC를 계산하려면 총 열 저항 R을 찾아야 합니다._좋아요. 이렇게 하려면 열 저항 R을 알아야 합니다.₁, R₂, R₃, …, R_N 각 레이어는 괜찮습니다.

R 인자_N 다음 공식으로 계산됩니다.

Rn = B/k,

공식에서: 비 — 층 두께는 mm 단위로 OK, 케이 — 각 층의 CT 스캔.

총 R은 다음 식으로 결정할 수 있습니다.

R = ∑R_N

문, 창문 제조업체는 일반적으로 제품 데이터 시트에 R 계수를 표시하므로 별도로 계산할 필요가 없습니다.

기술 데이터 시트에 이미 열저항 계산을 단순화하는 필요한 정보가 포함되어 있으므로 창의 열저항을 계산할 수 없습니다.

OK를 통해 TP를 계산하는 일반 공식은 다음과 같습니다.

큐_좋아요 = ∑S × (t_vnt -티_나르) × R × l,

표현식에서:

• 에스 — 면적 OK, m²;
• 티_vnt - 원하는 실내 온도;
• 티_나르 - 외부 기온
• 아르 자형 - 별도로 계산되거나 제품 데이터 시트에서 가져온 저항 계수;
• 엘 - 기본 지점에 대한 벽의 방향을 고려한 명확한 계수.

TB를 계산하면 필요한 전력의 장비를 선택할 수 있으므로 열 부족이나 과잉 가능성이 제거됩니다. 열 에너지 부족은 추가 난방 장비를 설치하여 환기를 통한 공기 흐름을 증가시켜 초과분을 보상합니다.

환기의 열 비용

TP 환기를 계산하는 일반 공식은 다음과 같습니다.

큐_V = 0.28 × L_N ×p_vnt × c × (티_vnt -티_나르),

표현식에서 변수는 다음과 같은 의미를 갖습니다.

• 엘_N - 들어오는 공기의 소비;
• 피_vnt - 실내의 특정 온도에서의 공기 밀도
• 씨 - 공기의 열용량;
• 티_vnt - 집안의 온도;
• 티_나르 - 외부 공기 온도.

건물에 환기 장치가 설치된 경우 매개변수 L_N 장치의 기술 사양에서 가져왔습니다. 환기가 없으면 3m의 표준 비공기 교환율이 사용됩니다.³ 한시에.

이를 토대로 L_N 다음 공식으로 계산됩니다.

엘_N = 3 × 에스_pl,

표현에 있어서 에스_pl - 바닥 면적.

모든 열 손실의 2%는 침투로 인해 발생하고 18%는 환기로 인해 발생합니다. 방에 환기 시스템이 장착되어 있는 경우 계산에서는 환기를 통한 TP를 고려하지만 침투는 고려하지 않습니다.

다음으로 공기 밀도 p를 계산해야 합니다._vnt 주어진 실내 온도 t에서_vnt.

이는 다음 공식을 사용하여 수행할 수 있습니다.

피_vnt = 353/(273+t_vnt),

비열 용량 c = 1.0005.

환기 또는 침투가 제대로 이루어지지 않거나 벽에 균열이나 구멍이 있는 경우 구멍을 통한 TP 계산을 특수 프로그램에 맡겨야 합니다.

다른 기사에서 우리는 자세한 내용을 제공했습니다. 열 공학 계산의 예 구체적인 예와 공식이 있는 건물.

열수지 계산의 예

사할린 지역의 오카(Okha) 시에 위치한 높이 2.5m, 너비 6m, 길이 8m의 집을 생각해 보십시오. 매우 추운 5일 동안 온도계가 -29도까지 떨어집니다.

측정 결과 토양온도는 +5로 측정되었습니다. 구조물 내부의 권장 온도는 +21도입니다.

집 다이어그램을 그리는 가장 편리한 방법은 건물의 길이, 너비 및 높이뿐만 아니라 기본 지점을 기준으로 한 방향, 창문 및 문의 위치와 치수를 나타내는 종이에 그리는 것입니다.

문제의 집 벽은 다음과 같이 구성됩니다.

• 벽돌 두께 B=0.51 m, CT k=0.64;
• 미네랄울 B=0.05m, k=0.05;
• B=0.09m, k=0.26을 향함.

k를 결정할 때는 제조업체 웹사이트에 제시된 표를 사용하거나 제품 데이터 시트에서 정보를 찾는 것이 좋습니다.

열전도율을 알면 단열 관점에서 가장 효과적인 재료를 선택할 수 있습니다. 위의 표를 바탕으로 건축시 미네랄 울 보드와 발포 폴리스티렌을 사용하는 것이 가장 좋습니다.

바닥재는 다음 층으로 구성됩니다.

• OSB 보드 B=0.1m, k=0.13;
• 미네랄울 B=0.05m, k=0.047;
• 시멘트 스크리드 B=0.05m, k=0.58;
• 발포 폴리스티렌 B=0.06m, k=0.043.

집에는 지하실이 없으며, 바닥은 전 구역에 걸쳐 동일한 구조를 가지고 있습니다.

천장은 다음과 같은 레이어로 구성됩니다.

• 석고보드 시트 B=0.025m, k= 0.21;
• 단열재 B=0.05m, k=0.14;
• 지붕 B=0.05m, k=0.043.

집에는 I-유리와 아르곤이 있는 이중 챔버 창문이 6개만 있습니다. 제품의 기술 데이터 시트에 따르면 R=0.7로 알려져 있습니다. 창문 크기는 1.1x1.4m입니다.

문의 크기는 1x2.2m, R = 0.36입니다.

1단계 - 벽 열 손실 계산

지역 전체의 벽은 세 개의 층으로 구성됩니다. 먼저 총 열저항을 계산해 보겠습니다.

공식을 사용하는 이유:

R = ∑R_N,

그리고 표현은:

아르 자형_N =B/k

초기 정보를 고려하면 다음을 얻습니다.

아르 자형_성 = 0.51/0.64 + 0.05/0.05 + 0.09/0.26 = 0.79 +1 + 0.35 = 2.14

R을 찾으면 북쪽, 남쪽, 동쪽 및 서쪽 벽의 TP 계산을 시작할 수 있습니다.

추가 계수는 기본 방향에 대한 벽 위치의 특성을 고려합니다. 일반적으로 추운 날씨에 북부 지역에서는 "바람 장미"가 형성되며, 그 결과 이쪽의 TP가 다른 쪽보다 높습니다.

북쪽 벽의 면적을 계산해 보겠습니다.

에스_sev.sten = 8 × 2.5 = 20

그런 다음 공식에 대입하면 큐_좋아요 = ∑S × (t_vnt -티_나르) × R × l l=1.1을 고려하면 다음과 같은 결과를 얻습니다.

큐_sev.sten = 20 × (21 + 29) × 1.1 × 2.14 = 2354

남쪽 벽 S의 면적_yuch.st = 에스_sev.st = 20.

벽에는 창문이나 문이 내장되어 있지 않으므로 계수 l=1을 고려하여 다음 TP를 얻습니다.

큐_yuch.st = 20 × (21 +29) × 1 × 2.14 = 2140

서쪽 벽과 동쪽 벽의 경우 계수는 l=1.05입니다. 따라서 이 벽의 전체 면적은 다음과 같습니다.

에스_zap.st +에스_vost.st = 2 × 2.5 × 6 = 30

벽에는 6개의 창문과 1개의 문이 내장되어 있습니다. 창문과 S문의 총 면적을 계산해 보겠습니다.

에스_알았어 = 1.1 × 1.4 × 6 = 9.24

에스_dv = 1 × 2.2 = 2.2

S개의 창문과 문을 고려하지 않고 S개의 벽을 정의해 보겠습니다.

에스_vost+zap = 30 — 9.24 — 2.2 = 18.56

동쪽 벽과 서쪽 벽의 총 TP를 계산해 보겠습니다.

큐_vost+zap =18.56 × (21 +29) × 2.14 × 1.05 = 2085

결과를 받은 후 벽을 통해 빠져나가는 열의 양을 계산해 보겠습니다.

Qst = Q_sev.st +Q_yuch.st +Q_vost+zap = 2140 + 2085 + 2354 = 6579

전체적으로 벽의 총 TP는 6kW입니다.

2단계 - 창문과 문의 TP 계산

창문은 동쪽과 서쪽 벽에 위치하므로 계산 시 계수는 l=1.05입니다. 모든 구조의 구조는 동일하고 R=0.7인 것으로 알려져 있다.

위에 주어진 면적 값을 사용하여 다음을 얻습니다.

큐_알았어 = 9.24 × (21 +29) × 1.05 × 0.7 = 340

문 R=0.36 및 S=2.2에 대해 알고 있으면 해당 TP를 결정합니다.

큐_dv = 2.2 × (21 +29) × 1.05 × 0.36 = 42

결과적으로 창문을 통해 340W, 문을 통해 42W의 열이 나옵니다.

3단계 - 바닥과 천장의 TP 결정

분명히 천장과 바닥의 면적은 동일하며 다음과 같이 계산됩니다.

에스_폴 = 에스_ptl = 6 × 8 = 48

바닥의 ​​구조를 고려하여 바닥의 총 열저항을 계산해 봅시다.

아르 자형_폴 = 0.1/0.13 + 0.05/0.047 + 0.05/0.58 + 0.06/0.043 = 0.77 + 1.06 + 0.17 + 1.40 = 3.4

지상 온도 t를 아는 것_나르=+5 그리고 계수 l=1을 고려하여 바닥의 Q를 계산합니다.

큐_폴 = 48 × (21 — 5) × 1 × 3.4 = 2611

정리하면 바닥 열 손실이 약 3kW라는 것을 알 수 있습니다.

TP 계산에서는 콘크리트, 보드, 벽돌, 단열재 등과 같이 단열에 영향을 미치는 레이어를 고려해야 합니다.

천장 R의 열 저항을 결정합시다_ptl 그리고 그의 질문:

• 아르 자형_ptl = 0.025/0.21 + 0.05/0.14 + 0.05/0.043 = 0.12 + 0.71 + 0.35 = 1.18
• 큐_ptl = 48 × (21 +29) × 1 × 1.18 = 2832

거의 6kW가 천장과 바닥을 통과합니다.

4단계 - 환기 TP 계산

방의 환기는 다음 공식을 사용하여 구성되고 계산됩니다.

큐_V = 0.28 × L_N ×p_vnt × c × (티_vnt -티_나르)

기술적 특성에 따라 비열 전달은 시간당 3m3입니다. 즉, 다음과 같습니다.

엘_N = 3 × 48 = 144.

밀도를 계산하려면 다음 공식을 사용합니다.

피_vnt = 353/(273+t_vnt).

예상 실내 온도는 +21도입니다.

시스템에 공기 가열 장치가 장착된 경우 환기 TP는 계산되지 않습니다.

알려진 값을 대체하면 다음을 얻습니다.

피_vnt = 353/(273+21) = 1.2

결과 숫자를 위 공식에 대입해 보겠습니다.

큐_V = 0.28 × 144 × 1.2 × 1.005 × (21  — 29) = 2431

환기를 위한 TP를 고려하면 건물의 총 Q는 다음과 같습니다.

Q = 7000 + 6000 + 3000 = 16000.

kW로 변환하면 총 열 손실은 16kW입니다.

SVO 계산의 특징

TP 표시기를 찾은 후 수력학적 계산(이하 GR이라고 함)을 진행합니다.

이를 바탕으로 다음 지표에 대한 정보를 얻습니다.

• 압력 강하 중에 주어진 양의 냉각수를 통과시킬 수 있는 파이프의 최적 직경;
• 특정 영역의 냉각수 흐름;
• 물 이동 속도;
• 저항값.

계산을 시작하기 전에 계산을 단순화하기 위해 모든 요소가 서로 평행하게 배열된 시스템의 공간 다이어그램을 그립니다.

다이어그램은 머리 위 배선이 있는 난방 시스템을 보여 주며, 냉각수 이동은 막다른 골목입니다.

물 가열 계산의 주요 단계를 고려해 봅시다.

메인 순환 링의 GR

GR을 계산하는 방법은 온도 차이가 모든 라이저와 분기에서 동일하다는 가정을 기반으로 합니다.

계산 알고리즘은 다음과 같습니다.

1. 표시된 다이어그램에서는 열 손실을 고려하여 가열 장치 및 라이저에 작용하는 열 부하가 적용됩니다.
2. 다이어그램에 따라 주 순환 링(이하 MCC라고 함)이 선택됩니다. 이 링의 특징은 링의 단위 길이당 순환 압력이 가장 낮은 값을 갖는다는 것입니다.
3. FCC는 열 소비가 일정한 섹션으로 나뉩니다. 각 섹션에 대해 번호, 열 부하, 직경 및 길이를 표시합니다.

단일 파이프 유형의 수직 시스템에서 막 다른 골목이나 주전원을 따라 물이 움직이는 동안 가장 많은 부하가 걸린 라이저가 통과하는 링이 주 순환 회로로 간주됩니다.단일 파이프 시스템에서 순환 링을 연결하고 기본 링을 선택하는 방법에 대해 자세히 이야기했습니다. 다음 기사에서. 우리는 명확성을 위해 구체적인 예를 사용하여 계산 순서에 특별한 주의를 기울였습니다.

수직 2관 시스템에서 주 순환 유체는 하부 가열 장치를 통과하며 막다른 곳 또는 관련 물 이동 중에 최대 부하를 갖습니다.

수평단관식 시스템에서는 주순환회로의 순환압력이 가장 낮고 링의 단위길이를 가져야 한다. 다음을 갖춘 시스템의 경우 자연 순환 상황은 비슷합니다.

단일 파이프 유형의 수직 시스템의 라이저를 개발할 때 통합 구성 요소를 통합하는 관통형, 흐름 조절형 라이저는 단일 회로로 간주됩니다. 폐쇄 섹션이 있는 라이저의 경우 각 기기 장치의 파이프라인에서 물의 분포를 고려하여 분리가 수행됩니다.

특정 지역의 물 소비량은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

G_콘트 = (3.6 × Q_콘트 ×β₁ ×β₂)/((티_{아르 자형} -티₀) × 다)

표현에서 알파벳 문자는 다음과 같은 의미를 갖습니다.

• 큐_콘트 - 회로의 열 부하;
• β_1, β₂ - 실내의 열 전달을 고려한 추가 표 계수
• 씨 - 물의 열용량은 4.187이다.
• 티_{아르 자형} - 공급 라인의 수온;
• 티₀ - 회수 라인의 수온.

물의 직경과 양을 결정한 후에는 물의 이동 속도와 비저항 R의 값을 알아내는 것이 필요합니다. 모든 계산은 특수 프로그램을 사용하여 가장 편리하게 수행됩니다.

GR 보조 순환 링

메인 링의 GR 이후 가장 가까운 라이저를 통해 형성된 작은 순환 링의 압력은 압력 손실이 막다른 회로에서 15% 이하, 막다른 회로에서 5% 이하로 다를 수 있다는 점을 고려하여 결정됩니다. 통과 회로.

압력 손실을 연관시키는 것이 불가능한 경우 소프트웨어 방법을 사용하여 직경이 계산되는 스로틀 와셔를 설치하십시오.

라디에이터 배터리 계산

위의 주택 계획으로 돌아가 보겠습니다. 계산을 통해 열 균형을 유지하려면 16kW의 에너지가 필요한 것으로 나타났습니다. 문제의 집에는 거실, 욕실, 주방, 침실, 복도, 현관 등 다양한 용도로 사용되는 6개의 방이 있습니다.

구조의 치수에 따라 볼륨 V를 계산할 수 있습니다.

V=6×8×2.5=120m³

다음으로 m당 화력의 양을 찾아야 합니다.³. 이렇게 하려면 Q를 발견된 부피로 나누어야 합니다. 즉,

P=16000/120=133W/m³

다음으로, 한 방에 얼마나 많은 난방 전력이 필요한지 결정해야 합니다. 다이어그램에는 각 방의 면적이 이미 계산되어 있습니다.

볼륨을 결정합시다.

• 화장실 – 4.19×2.5=10.47;
• 거실 – 13.83×2.5=34.58;
• 주방 – 9.43×2.5=23.58;
• 침실 – 10.33×2.5=25.83;
• 복도 – 4.10×2.5=10.25;
• 현관 – 5.8×2.5=14.5.

계산 시 복도와 같이 난방기가 없는 방도 고려해야 합니다.

복도는 수동적으로 가열되며, 사람들이 이동할 때, 출입구 등을 통해 열 공기 순환으로 인해 열이 복도로 유입됩니다.

방의 부피에 R 지수를 곱하여 각 방에 필요한 열량을 결정합시다.

필요한 전력을 얻자:

• 화장실을 위해 — 10.47×133=1392W;
• 거실용 — 34.58×133=4599W;
• 주방용 — 23.58×133=3136W;
• 침실을 위해 — 25.83×133=3435W;
• 복도를 위해 — 10.25×133=1363W;
• 복도를 위해 — 14.5×133=1889W.

라디에이터 배터리 계산을 시작하겠습니다. 우리는 높이가 60cm이고 온도 70에서의 전력이 150W인 알루미늄 라디에이터를 사용할 것입니다.

필요한 라디에이터 배터리 수를 계산해 보겠습니다.

• 화장실 — 1392/150=10;
• 거실 — 4599/150=31;
• 주방 — 3136/150=21;
• 침실 — 3435/150=23;
• 현관 — 1889/150=13.

필요한 총 개수: 10+31+21+23+13=98 라디에이터 배터리.

또한 웹 사이트에는 난방 시스템의 열 계산을 수행하는 절차, 라디에이터 및 난방 파이프의 전력에 대한 단계별 계산을 자세히 조사한 다른 기사도 있습니다. 그리고 시스템에 바닥 난방이 필요한 경우 추가 계산을 수행해야 합니다.

이러한 모든 문제는 다음 문서에서 더 자세히 다룹니다.

• 난방 시스템의 열 계산: 시스템의 부하를 올바르게 계산하는 방법
• 난방기 계산 : 필요한 배터리 수와 전력을 계산하는 방법
• 파이프 부피 계산: 계산 원리 및 리터 및 입방 미터 단위 계산 규칙
• 예를 들어 물 시스템을 사용하여 바닥 난방을 계산하는 방법
• 바닥 난방용 배관 계산 : 배관 종류, 방법 및 부설 단계 + 유량 계산

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

비디오에서 Valtec 프로그램을 사용하여 수행되는 물 가열 계산의 예를 볼 수 있습니다.

유압 계산은 높은 계산 정확도를 보장하고 설계의 모든 뉘앙스를 고려하는 특수 프로그램을 사용하여 가장 잘 수행됩니다..

물을 냉각수로 사용하는 난방 시스템 계산을 전문으로 하고 있으며 유용한 공식으로 기사를 보완하고 전문적인 비밀을 공유하고 싶습니까?

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