Beregning af en finnet radiator som et element i en varmeveksler med tvungen konvektion.

Designet og den termiske beregning af et varmesystem er et obligatorisk trin i arrangementet af opvarmning af et hus. Hovedopgaven med computeraktiviteter er at bestemme de optimale parametre for kedlen og radiatorsystemet.

Enig, ved første øjekast kan det virke som om kun en ingeniør kan foretage en varmeteknisk beregning. Imidlertid er ikke alt så kompliceret. At kende algoritmen for handlinger, vil det vise sig at udføre de nødvendige beregninger uafhængigt.

Artiklen beskriver detaljeret beregningsproceduren og indeholder alle de nødvendige formler. For en bedre forståelse har vi udarbejdet et eksempel på termisk beregning for et privat hus.

Normer for lokaler med temperaturregimer

Før der foretages beregninger af systemets parametre, er det i det mindste nødvendigt at kende rækkefølgen af ​​de forventede resultater samt at have standardiserede egenskaber for nogle tilgængelige tabelværdier, som skal erstattes i formler eller styres af dem.

Efter at have udført beregninger af parametrene med sådanne konstanter kan man være sikker på pålideligheden af ​​systemets søgte dynamiske eller konstante parameter.

For lokaler til forskellige formål er der referencestandarder for temperaturregimerne i boliger og ikke-beboelsesområder. Disse normer er nedfældet i de såkaldte GOST'er.

For et varmesystem er en af ​​disse globale parametre stuetemperaturen, som skal være konstant uanset årstid og omgivende forhold.

I henhold til reguleringen af ​​hygiejnestandarder og regler er der forskelle i temperatur i forhold til sommer- og vintersæsonen. Klimaanlægget er ansvarlig for temperaturregimet i rummet i sommersæsonen, princippet om dets beregning er beskrevet detaljeret i denne artikel.

Men stuetemperaturen om vinteren leveres af varmesystemet. Derfor er vi interesserede i temperaturintervaller og deres tolerancer for afvigelser for vintersæsonen.

De fleste lovgivningsmæssige dokumenter fastlægger følgende temperaturområder, der gør det muligt for en person at være komfortabel i et rum.

For lokaler af en kontortype, der ikke er beboelse, med et areal på op til 100 m2:

• 22-24 ° C - optimal lufttemperatur
• 1 ° C - tilladte udsving.

For kontorer med et areal på mere end 100 m2 er temperaturen 21-23 ° C. For erhvervslokaler af industriel art varierer temperaturintervallerne meget afhængigt af formålet med lokalet og de etablerede arbejdsmiljøbeskyttelsesstandarder.

Hver person har sin egen behagelige stuetemperatur. Nogen kan godt lide, at det er meget varmt i rummet, nogen har det godt, når rummet er køligt - det hele er helt individuelt

Hvad angår boligområder: lejligheder, private huse, ejendomme mv., Er der visse temperaturområder, der kan justeres afhængigt af beboernes ønsker.

Og for specifikke lokaler i en lejlighed og et hus har vi:

• 20-22 ° C - stue, inklusive børneværelse, tolerance ± 2 ° С -
• 19-21 ° C - køkken, toilet, tolerance ± 2 ° С
• 24-26 ° C - badeværelse, brusebad, swimmingpool, tolerance ± 1 ° С
• 16-18 ° C - korridorer, gange, trapper, lagerrum, tolerance + 3 ° С

Det er vigtigt at bemærke, at der er flere flere grundlæggende parametre, der påvirker temperaturen i rummet, og som du skal fokusere på ved beregning af varmesystemet: fugtighed (40-60%), koncentrationen af ​​ilt og kuldioxid i luften (250: 1), bevægelseshastigheden for luftmasse (0,13-0,25 m / s) osv.

Varmeoverførselsmekanismer til beregning af varmevekslere

Varmeoverførsel udføres gennem tre hovedtyper af varmeoverførsel. Disse er konvektion, varmeledning og stråling.

I varmevekslingsprocesser, der fortsætter i overensstemmelse med principperne for mekanismen for varmeledning, forekommer varmeoverførsel som en overførsel af energien af ​​elastiske vibrationer af molekyler og atomer. Denne energi overføres fra et atom til et andet i retning af faldende.

Ved beregning af parametrene for varmeoverførsel i henhold til princippet om varmeledningsevne anvendes Fouriers lov:

Til beregning af varmemængden anvendes data om strømningstidspunktet, overfladeareal, temperaturgradient og også om varmeledningskoefficienten. Temperaturgradienten forstås som dens ændring i retning af varmeoverførsel pr. En længdeenhed.

Koefficienten for varmeledningsevne forstås som hastigheden for varmeoverførsel, det vil sige den mængde varme, der passerer gennem en overfladeenhed pr. Tidsenhed.

Enhver termisk beregning tager højde for, at metaller har den højeste varmeledningsevne koefficient. Forskellige faste stoffer har et meget lavere forhold. Og for væsker er denne figur som regel lavere end for nogen af ​​de faste stoffer.

Ved beregning af varmevekslere, hvor varmeoverførsel fra et medium til et andet går gennem væggen, anvendes Fourier-ligningen også til at opnå data om mængden af ​​overført varme. Det beregnes som den mængde varme, der passerer gennem et plan med en uendelig tykkelse :.

Hvis vi integrerer indikatorerne for temperaturændringer langs vægtykkelsen, får vi det

Baseret på dette viser det sig, at temperaturen inde i væggen falder i henhold til loven om en lige linje.

Konvektionsvarmeoverførselsmekanisme: beregninger

En anden varmeoverførselsmekanisme er konvektion. Dette er overførsel af varme i volumen af ​​mediet gennem deres gensidige bevægelse. I dette tilfælde kaldes overførsel af varme fra mediet til væggen og omvendt fra væggen til arbejdsmediet varmeoverførsel. For at bestemme mængden af ​​varme, der overføres, anvendes Newtons lov

I denne formel er a varmeoverføringskoefficienten. Med turbulent bevægelse af arbejdsmediet afhænger denne koefficient af mange yderligere mængder:

• væskens fysiske parametre, især varmekapacitet, varmeledningsevne, densitet, viskositet;
• betingelserne for vask af varmeoverføringsoverfladen med en gas eller væske, især væskens hastighed, dens retning
• rumlige forhold, der begrænser strømmen (længde, diameter, overfladeform, dens ruhed).

Derfor er varmeoverføringskoefficienten en funktion af mange størrelser, hvilket er vist i formlen

Den dimensionelle analysemetode gør det muligt at udlede et funktionelt forhold mellem lighedskriterier, der karakteriserer varmeoverførsel med en turbulent strømning i glatte, lige og lange rør.

Dette beregnes ved hjælp af formlen.

Varmeoverføringskoefficient ved beregning af varmevekslere

Inden for kemisk teknologi er der ofte tilfælde af udveksling af termisk energi mellem to væsker gennem en skillevæg. Varmevekslingsprocessen gennemgår tre faser. Varmestrømmen til en steady-state-proces forbliver uændret.

Beregningen af ​​varmestrømmen, der passerer fra det første arbejdsmedium til væggen, derefter gennem væggen på varmeoverføringsoverfladen og derefter fra væggen til det andet arbejdsmedium udføres.

Følgelig anvendes tre formler til beregninger:

Som et resultat af den fælles løsning af ligningerne opnår vi

Mængden

og der er varmeoverføringskoefficienten.

Beregning af den gennemsnitlige temperaturforskel

Når den krævede mængde varme er bestemt ved hjælp af varmebalancen, er det nødvendigt at beregne varmevekslingsoverfladen (F).

Ved beregning af den krævede varmevekslingsoverflade anvendes den samme ligning som i tidligere beregninger:

I de fleste tilfælde vil arbejdsmediets temperatur ændre sig i løbet af varmevekslingsprocesser. Dette betyder, at temperaturforskellen vil ændre sig langs varmevekslingsoverfladen. Derfor beregnes den gennemsnitlige temperaturforskel.Og på grund af det faktum, at temperaturændringen ikke er lineær, beregnes den logaritmiske forskel. I modsætning til en gennemstrømning med en modstrøm af arbejdsmedier, skal det krævede område af varmevekslingsoverfladen være mindre. Hvis der anvendes både direkte strøm og modstrøm i samme varmevekslerslag, bestemmes temperaturforskellen baseret på forholdet.

Beregning af varmetab i huset

Ifølge den anden lov om termodynamik (skolefysik) er der ingen spontan overførsel af energi fra mindre opvarmet til mere opvarmede mini- eller makroobjekter. Et specielt tilfælde af denne lov er "stræben" efter at skabe en temperaturligevægt mellem to termodynamiske systemer.

For eksempel er det første system et miljø med en temperatur på -20 ° C, det andet system er en bygning med en intern temperatur på + 20 ° C. I henhold til ovenstående lov vil disse to systemer stræbe efter at balancere gennem udveksling af energi. Dette vil ske ved hjælp af varmetab fra det andet system og køling i det første.

Det kan siges utvetydigt, at omgivelsestemperaturen afhænger af den breddegrad, hvor det private hus ligger. Og temperaturforskellen påvirker mængden af ​​varmelækager fra bygningen (+)

Varmetab betyder ufrivillig frigivelse af varme (energi) fra et eller andet objekt (hus, lejlighed). For en almindelig lejlighed er denne proces ikke så "mærkbar" i sammenligning med et privat hus, da lejligheden ligger inde i bygningen og "støder op" til andre lejligheder.

I et privat hus ”slipper” varme i en eller anden grad gennem de ydre vægge, gulv, tag, vinduer og døre.

Når man kender mængden af ​​varmetab under de mest ugunstige vejrforhold og karakteristika ved disse forhold, er det muligt at beregne varmesystemets effekt med høj nøjagtighed.

Så volumen af ​​varmelækager fra bygningen beregnes ved hjælp af følgende formel:

Q = Qfloor + Qwall + Qwindow + Qroof + Qdoor +… + Qihvor

Qi - volumenet af varmetab fra det ensartede udseende af bygningskonvolutten.

Hver komponent med formlen beregnes ved hjælp af formlen:

Q = S * ∆T / Rhvor

• Spørgsmål - termiske lækager, V;
• S - areal af en bestemt type struktur, kvm. m;
• ∆T - temperaturforskel mellem den omgivende og den indendørs luft, ° C
• R - varmebestandighed af en bestemt type struktur, m2 * ° C / W.

Selve værdien af ​​termisk modstandsdygtighed for faktisk eksisterende materialer anbefales at tage fra hjælpetabeller.

Derudover kan termisk modstand opnås ved hjælp af følgende forhold:

R = d / khvor

• R - termisk modstand, (m2 * K) / W;
• k - materialets varmeledningsevne, W / (m2 * K);
• d Er tykkelsen af ​​dette materiale, m.

I ældre huse med en fugtig tagkonstruktion opstår varmelækage gennem toppen af ​​bygningen, nemlig gennem taget og loftet. Gennemførelse af foranstaltninger til opvarmning af loftet eller varmeisolering af loftet tag løser dette problem.

Hvis du isolerer loftsrummet og taget, kan det samlede varmetab fra huset reduceres betydeligt.

Der er flere andre typer varmetab i huset gennem revner i strukturer, et ventilationssystem, en emhætte, åbning af vinduer og døre. Men det giver ingen mening at tage højde for deres volumen, da de ikke udgør mere end 5% af det samlede antal hovedvarmelækager.

Termisk billeddannelse af varmeanlægget

Beregningen af ​​varmetab i varmenetværk blev suppleret med en termisk billedundersøgelse.

Inspektion af termisk billeddannelse af varmenettet hjælper med at opdage lokale fejl i rørledninger og varmeisolering til efterfølgende reparation eller udskiftning.

Varmeisolering af rørledninger med varmebærer er beskadiget. Den maksimale temperatur i åbne områder var 59,3 ° C

Delvis destruktion af varmeisolering af rørledninger med kølemiddel. Den maksimale temperatur i åbne områder var 54,5 ° C

Delvis destruktion af varmeisolering af rørledninger med kølemiddel. Den maksimale temperatur i åbne områder var 56,2 ° C

Varmeisolering af rørledninger med varmebærer er beskadiget.Den maksimale temperatur i åbne områder var 66,3 ° C

Åbne sektioner af rørledninger uden isolering.

Åbne sektioner af rørledninger uden isolering.

Delvis destruktion af varmeisolering af rørledninger med kølemiddel.

Delvis destruktion af varmeisolering af rørledninger med kølemiddel. Den maksimale temperatur i åbne områder var 62,5 ° C

Delvis destruktion af varmeisolering af rørledninger med kølemiddel. Den maksimale temperatur i åbne områder var 63,2 ° C

Delvis destruktion af varmeisolering af rørledninger med kølemiddel. Den maksimale temperatur i åbne områder var 63,8 ° C

Delvis destruktion af varmeisolering af rørledninger med kølemiddel. Den maksimale temperatur i åbne områder var 66,5 ° C

Delvis destruktion af varmeisolering af rørledninger med kølemiddel. Den maksimale temperatur i åbne områder var 63,5 ° C

Delvis destruktion af varmeisolering af rørledninger med kølemiddel. Den maksimale temperatur i åbne områder var 69,5 ° C

Delvis destruktion af varmeisolering af rørledninger med kølemiddel. Den maksimale temperatur i åbne områder var 62,2 ° C

Delvis destruktion af varmeisolering af rørledninger med kølemiddel. Den maksimale temperatur i åbne områder var 52,0 ° C

Åbne sektioner af rørledninger uden isolering. Den maksimale temperatur i åbne områder var 62,4 ° C

Delvis ødelæggelse af varmeisolering af rørledninger med et kølemiddel under påvirkning af miljøet.

Lær om kortlægningen af ​​vandforsyningssystemer.

Delvis ødelæggelse af varmeisolering af rørledninger med et kølemiddel under påvirkning af miljøet.

Delvis destruktion af varmeisolering af rørledninger med kølemiddel. Den maksimale temperatur i åbne områder var 67,6 ° C

Delvis destruktion af varmeisolering af rørledninger med kølemiddel. Den maksimale temperatur i åbne områder var 58,8 ° C

Delvis ødelæggelse af varmeisolering af rørledninger med et kølemiddel under påvirkning af miljøet.

Bestemmelse af kedeludgang

For at opretholde temperaturforskellen mellem miljøet og temperaturen inde i huset er der behov for et autonomt varmesystem, der opretholder den ønskede temperatur i hvert rum i et privat hus.

Grundlaget for varmesystemet er forskellige typer kedler: flydende eller fast brændsel, elektrisk eller gas.

Kedlen er den centrale enhed i varmesystemet, der genererer varme. Det vigtigste kendetegn ved kedlen er dens effekt, nemlig hastigheden for omdannelse af mængden af ​​varme pr. Tidsenhed.

Efter at have foretaget beregninger af varmebelastningen til opvarmning opnår vi den krævede nominelle effekt af kedlen.

For en almindelig lejlighed med flere værelser beregnes kedelkraften gennem området og den specifikke effekt:

Rboiler = (Sroom * Rudelnaya) / 10hvor

• S værelser- det samlede areal af det opvarmede rum
• Rudellnaya- effekttæthed i forhold til klimatiske forhold.

Men denne formel tager ikke højde for varmetab, som er tilstrækkelig i et privat hus.

Der er et andet forhold, der tager denne parameter i betragtning:

Р-kedel = (Qloss * S) / 100hvor

• Rkotla- kedelkraft
• Qloss- varmetab
• S - opvarmet område.

Kedelens nominelle effekt skal øges. Lageret er nødvendigt, hvis du planlægger at bruge kedlen til opvarmning af vand til badeværelset og køkkenet.

I de fleste varmeanlæg til private huse anbefales det at bruge en ekspansionsbeholder, hvor en forsyning med kølemiddel opbevares. Hvert privat hus har brug for varmt vandforsyning

For at sikre kedlens effektreserve skal sikkerhedsfaktoren K føjes til den sidste formel:

Р-kedel = (Qloss * S * K) / 100hvor

TIL - vil være lig med 1,25, dvs. den estimerede kedeleffekt øges med 25%.

Således gør kedlens kraft det muligt at opretholde standardlufttemperaturen i bygningens rum såvel som at have et indledende og ekstra volumen varmt vand i huset.

Kort beskrivelse af varmenettet

Til dækning af varmebelastningen anvendes et produktions- og varmekedelhus, hvis hovedbrændstof er naturgas.

Kedelrum genererer

• damp til teknologiske behov - året rundt
• varmt vand til opvarmningsbehov - i opvarmningssæsonen og
• varmt vandforsyning - hele året rundt.
• Projektet sørger for drift af varmenettet i henhold til en temperaturplan på 98/60 grader. FRA.

Varmesystemets tilslutningsdiagram er afhængig.

Opvarmningsnetværk, der leverer varmetransmission til behovet for opvarmning af hele landsbyen og varmt vandforsyning af dens højre breddel, er installeret over jorden og under jorden.

Varmenettet er udkraget, blindgyde.

Varmenettet blev taget i brug i 1958. Byggeriet fortsatte indtil 2007.

Varmeisolering udført

• måtter lavet af 50 mm tyk glasuld med et dæklag af rullemateriale,
• ekstruderet polystyrenskum type TERMOPLEKS 40 mm tyk, med et dæklag af galvaniseret plade og ekspanderet polyethylen 50 mm tyk.

Under driften blev nogle dele af varmenettet repareret med udskiftning af rørledninger og varmeisolering.

Funktioner ved valg af radiatorer

Radiatorer, paneler, gulvvarmesystemer, konvektorer osv. Er standardkomponenter til tilførsel af varme i et rum. De mest almindelige dele af et varmesystem er radiatorer.

Kølelegemet er en speciel hul modulær type struktur lavet af legering med høj varmeafledning. Den er lavet af stål, aluminium, støbejern, keramik og andre legeringer. Princippet om drift af en varmelegeme reduceres til stråling af energi fra kølevæsken ind i rummet gennem "kronblade".

En aluminiums- og bimetalvarmeradiator har erstattet massive støbejernsradiatorer. Produktionsvenlighed, høj varmeafledning, god konstruktion og design har gjort dette produkt til et populært og udbredt værktøj til udstråling af varme indendørs.

Der er flere metoder til beregning af radiatorer i et rum. Listen over metoder nedenfor er sorteret i rækkefølge efter øget beregningsnøjagtighed.

Beregningsindstillinger:

1. Efter område... N = (S * 100) / C, hvor N er antallet af sektioner, S er arealet af rummet (m2), C er varmeoverførslen af ​​en sektion af radiatoren (W taget fra passet eller produktcertifikat), 100 W er mængden af ​​varmestrøm, som er nødvendig til opvarmning af 1 m2 (empirisk værdi). Spørgsmålet opstår: hvordan skal man tage højde for rummets loft?
2. Efter volumen... N = (S * H ​​* 41) / C, hvor N, S, C - på samme måde. H er rummets højde, 41 W er den mængde varmestrøm, der kræves for at opvarme 1 m3 (empirisk værdi).
3. Ved odds... N = (100 * S * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C, hvor N, S, C og 100 er ens. k1 - under hensyntagen til antallet af kamre i glasenheden i vinduet i rummet, k2 - varmeisolering af væggene, k3 - forholdet mellem vinduesarealet og rummet, k4 - den gennemsnitlige temperatur under nul i den koldeste uge af vinteren, k5 - antallet af ydervægge i rummet (som "går ud" til gaden), k6 - rumtype ovenpå, k7 - lofthøjde

Dette er den mest nøjagtige måde at beregne antallet af sektioner på. Naturligvis afrundes fraktionerede beregningsresultater altid til det næste heltal.

Generelle bestemmelser

Enhver simpel beregningsmetode har en ret stor fejl. Fra et praktisk synspunkt er det imidlertid vigtigt for os at sikre en garanteret tilstrækkelig varmeydelse. Hvis det viser sig at være mere nødvendigt selv på toppen af ​​vinterkulden, hvad så?

I en lejlighed, hvor opvarmning betales efter område, gør knoglen ikke ondt; og regulering af gasspjæld og termostatiske temperaturregulatorer er ikke noget meget sjældent og utilgængeligt.

I tilfælde af et privat hus og en privat kedel er prisen på en kilowatt varme velkendt for os, og det ser ud til, at overskydende varme rammer din lomme. I praksis er dette imidlertid ikke tilfældet. Alle moderne gas- og el-kedler til opvarmning af et privat hus er udstyret med termostater, der regulerer varmeoverførslen afhængigt af temperaturen i rummet.

Termostaten forhindrer kedlen i at spilde overskydende varme.

Selvom vores beregning af effekten af ​​radiatorer giver en væsentlig fejl i det store og hele, risikerer vi kun omkostningerne ved et par ekstra sektioner.

Forresten: ud over de gennemsnitlige vintertemperaturer forekommer ekstreme frost hvert par år.

Der er en mistanke om, at de på grund af globale klimaforandringer vil ske oftere og oftere, så vær ikke bange for at lave en stor fejl ved beregning af varmelegemer.

Hydraulisk beregning af vandforsyning

Naturligvis kan “billedet” af beregning af varme til opvarmning ikke være komplet uden beregning af egenskaber som volumen og hastighed på varmebæreren. I de fleste tilfælde er kølemidlet almindeligt vand i en flydende eller gasformig aggregeringstilstand.

Det anbefales at beregne den faktiske volumen af ​​varmebæreren gennem summering af alle hulrum i varmesystemet. Når du bruger en enkeltkreds, er dette den bedste løsning. Når du bruger dobbeltkedler i varmesystemet, er det nødvendigt at tage højde for forbruget af varmt vand til hygiejniske og andre husholdningsformål.

Beregningen af ​​volumen vand opvarmet af en dobbeltkredsløbskedel for at give beboerne varmt vand og opvarmning af kølevæsken foretages ved at opsummere det interne volumen af ​​varmekredsen og brugernes reelle behov i opvarmet vand.

Volumenet af varmt vand i varmesystemet beregnes ved hjælp af formlen:

W = k * Phvor

• W - volumen af ​​varmebærer
• P - opvarmning af kedelkraft
• k - effektfaktor (antallet af liter pr. enhed er 13,5, rækkevidde - 10-15 liter).

Som et resultat ser den endelige formel sådan ud:

W = 13,5 * s

Varmemediets strømningshastighed er den endelige dynamiske vurdering af varmesystemet, som karakteriserer væskens cirkulationshastighed i systemet.

Denne værdi hjælper med at estimere rørledningens type og diameter:

V = (0,86 * P * μ) / ∆Thvor

• P - kedelkraft
• μ - kedeleffektivitet
• ∆T - temperaturforskellen mellem forsyningsvand og returvand.

Ved hjælp af ovenstående metoder til hydraulisk beregning vil det være muligt at opnå reelle parametre, som er "fundamentet" for det fremtidige varmesystem.

Om valg og termisk beregning af varmeenheder

En række spørgsmål blev drøftet ved rundbordsdiskussionen, f.eks. Oprettelse af et verifikationssystem til tekniske systemer for bygninger og strukturer, overholdelse af producenter, leverandører og detailkæder med kravene til beskyttelse af forbrugerrettigheder, obligatorisk test af opvarmningsanordninger med obligatorisk angivelse af betingelserne for afprøvning af apparater, udvikling af designregler og brug af varmeapparater Under diskussionen blev der igen bemærket, at instrumenterne var utilfredsstillende.

I denne henseende vil jeg bemærke, at den utilfredsstillende drift af varmesystemet ikke kun kan bedømmes af varmeenheder... Årsagen er også mulig i de sænkede varmetekniske data (i sammenligning med designdataene) på de ydre vægge, vinduer, belægninger og i tilførslen af ​​vand til varmesystemet med en reduceret temperatur. Alt dette skal afspejles i materialerne til en omfattende vurdering af varmesystemets tekniske tilstand.

Den faktiske varmeoverførsel af varmeindretninger kan af forskellige årsager være mindre end den krævede. For det første adskilles varmeenheder i virkeligheden fra forskellige typer lokaler med dekorative hegn, gardiner og møbler. For det andet manglende overholdelse af kravene i reglerne for teknisk drift af varmesystemer [1].

Varmeafledning af enheder påvirkes for eksempel af malingens sammensætning og farve. Reduceret varmeoverførsel og radiatorer placeret i nicher.

Metoden til termisk beregning af varmeanordninger, der er angivet i den velkendte designerhåndbog [2], er i øjeblikket ugyldig af en række årsager.

I øjeblikket vælges varmeenheder ofte i henhold til værdien af ​​dens nominelle varmestrøm, det vil sige uden at tage hensyn til den komplekse koefficient for at bringe den nominelle varmestrøm til reelle forhold, afhængigt af varmesystemet (et-rør eller to-rør ), temperaturen på kølemidlet og luften i rummet, hvis værdi som regel er mindre end 1. Arbejdet præsenterer den anbefalede termiske beregning af moderne apparater [3].

Valg af udstyr består i at bestemme antallet af sektioner af en sammenklappelig radiator eller typen af ​​en ikke-sammenklappelig radiator eller konvektor, hvis eksterne varmeoverføringsoverflade skal sikre overførsel af mindst den krævede varmestrøm til rummet ( Fig. 1).

Beregningen udføres ved kølemiddeltemperaturen før og efter varmelegemet (i boliger og offentlige bygninger anvendes som regel vand eller ikke-frysende væske), hvor varmeforbruget i rummet Qnom svarer til den beregnede varme underskud i det, der henvises til en opvarmningsanordning, ved den estimerede udetemperatur [fire].

Det anslåede antal sektioner af sammenklappelige radiatorer med tilstrækkelig nøjagtighed kan bestemmes ved følgende formel:

Typen og længden af ​​ikke-adskillelige radiatorer og konvektorer skal bestemmes ud fra den betingelse, at deres nominelle varmestrøm Qpom ikke skal være mindre end den beregnede varmeoverførsel Qopr:

hvor Qopr er den beregnede termiske effekt af varmelegemet, W; qsecr er den beregnede varmefluxdensitet for en sektion af enheden, W; Qtr er den samlede varmeoverførsel af stigrørene, forbindelser, der er åbent placeret i lokalet, relateret til varmeindretningen, W; β er en koefficient, der tager højde for installationsmetoden, placeringen af ​​varmelegemet [2, 3] (når du f.eks. installerer enheden, er den åben nær ydervæggen β = 1, hvis der er et skjold foran enhederne med spalter i den øvre del β = 1.4, og når de er placeret konvektor i gulvkonstruktionen, når værdien af ​​koefficienten 2); β1 - koefficient under hensyntagen til ændringen i varmeoverførsel fra radiatoren afhængigt af antallet af sektioner eller enhedens længde, β1 = 0,95-1,05; b - koefficient under hensyntagen til atmosfærisk tryk, b = 0,95-1,015; qв og qr - varmeoverførsel på 1 m lodrette og vandrette åbentlagte rør [W / m] taget til ikke-isolerede og isolerede rør i henhold til tabel. 1 [2, 3]; lw og lg - længde af lodrette og vandrette rør inden i lokalet, m; qnom og Qnom - den nominelle varmefluxdensitet for en sektion af en sammenklappelig eller tilsvarende type ikke-sammenklappelig opvarmningsanordning, der er angivet i [3], i anbefalingerne fra laboratoriet til opvarmningsanordninger "NIIsantekhniki" (LLC "Vitaterm") og i kataloget over enhedsproducenter med en forskel i gennemsnitstemperaturen for kølemiddel og rumluft Δtav lig med 70 ° C og med en vandgennemstrømningshastighed på 360 kg / h i enheden Δtav og Gpr - faktisk temperaturforskel 0,5 (tg + til) - tv og kølevæskeflow [kg / h] i enheden; n og p er eksperimentelle numeriske indikatorer, der tager højde for ændringen i enhedens varmeoverførselskoefficient ved de faktiske værdier for den gennemsnitlige temperaturforskel og kølevæskens strømningshastighed samt typen og skemaet for tilslutning af anordning til rørene i varmesystemet, vedtaget i henhold til [3] eller i henhold til laboratoriets anbefalinger om opvarmningsanordninger "NIIsantekhniki"; tg, til og tв - de beregnede værdier for kølevæskens temperaturer før og efter indretningen og luften i det givne rum, ° C; Kopotn er en kompleks koefficient til at bringe den nominelle varmestrøm til reelle forhold.

Når man vælger typen af ​​varmeanordning [4], skal man huske på, at dens længde i bygninger med høje sanitære krav skal være mindst 75% i boliger og andre offentlige bygninger - mindst 50% af ovenlysvinduet

Den estimerede strømningshastighed for varmemediet, der passerer gennem varmeapparatet [kg / h], kan bestemmes ved formlen:

Værdien af ​​Qpom svarer her til den varmebelastning, der er tildelt en varmeenhed (når der er to eller flere af dem i rummet).

Når man vælger typen af ​​varmeanordning [4], skal man huske på, at dens længde i bygninger med øgede hygiejniske og hygiejniske krav (hospitaler, børnehaver, skoler, ældre og handicappede hjem) skal være mindst 75%, i boliger og andre offentlige bygninger - ikke mindre end 50% af lysåbningens længde.

Eksempler på valg af varmeenheder

Eksempel 1. Bestem det krævede antal sektioner af MC-140-M2-radiatoren, installeret uden skærm under vindueskarmen i et 1,5 X 1,5 m vindue, hvis det er kendt: varmesystemet er to-rør, lodret, rørlægning er åben, nominel diametre på lodrette rør (stigrør) inden for lokalet 20 mm, vandret (tilslutning til radiatoren) 15 mm, det beregnede varmeforbrug Qpom i rummet nr. 1 er 1000 W, den beregnede forsyningsvandstemperatur tg og returvand til er lig til 95 og 70 ° C er lufttemperaturen i rummet tв = 20 ° C, enheden er forbundet med top-down-skemaet, længden af ​​de lodrette lw og vandrette lg rør er henholdsvis 6 og 3 m. Den nominelle varmestrøm for en sektion qnom er 160 W.

Afgørelse.

1. Vi finder strømningshastigheden af ​​vand Gpr, der passerer gennem radiatoren:

Indikatorerne n og p er henholdsvis 0,3 og 0,02; β = 1,02, β1 = 1 og b = 1.

2. Find temperaturforskellen Δtav:

3. Vi finder varmeoverførslen af ​​rør Qtr ved hjælp af tabellerne for varmeoverførsel af åbent lagt lodrette og vandrette rør:

4. Bestem antallet af sektioner Npr:

Fire sektioner bør accepteres til installation. Radiatorlængden på 0,38 m er dog mindre end halvdelen af ​​vinduesstørrelsen. Derfor er det mere korrekt at installere en konvektor, for eksempel "Santekhprom Auto". Indekserne n og p for konvektoren tages svarende til henholdsvis 0,3 og 0,18.

Den beregnede varmeoverførsel af konvektoren Qopr findes ved formlen:

Vi accepterer en konvektor "Santekhprom Auto" type KSK20-0.918kA med en nominel varmestrøm Qnom = 918 W. Længden af ​​konvektorhuset er 0,818 m.

Eksempel 2. Bestem det krævede antal MC-140-M2 radiatorsektioner ved den beregnede fremløbstemperatur tg, og vend tilbage til lig med 85 og 60 ° C. Resten af ​​de oprindelige data er de samme.

Afgørelse.

I dette tilfælde: Δtav = 52,5 ° C; varmeoverførsel af rør vil være

Seks sektioner accepteres til installation. Stigningen i det krævede antal radiatorsektioner i det andet eksempel er forårsaget af et fald i de beregnede flow- og returtemperaturer i varmesystemet.

Ifølge beregninger (eksempel 5) kan en vægmonteret konvektor "Santekhprom Super Auto" med en nominel varmestrøm på 3070 W accepteres til installation. Som et eksempel - en konvektor KSK 20-3070k af middel dybde med et vinklet stålventilhus KTK-U1 og med en lukkesektion. Konvektorhus længde 1273 mm, total højde 419 mm

Kølerlængden på 0,57 m er mindre end halvdelen af ​​vinduesstørrelsen. Derfor skal du installere en radiator med en lavere højde, for eksempel af typen MC-140-300, hvor den nominelle varmestrøm for en sektion, hvor qnom er 0,12 kW (120 W).

Vi finder antallet af sektioner ved hjælp af følgende formel:

Vi accepterer otte sektioner til installation. Radiatoren er 0,83 m lang, hvilket er mere end halvdelen af ​​vinduesstørrelsen.

Eksempel 3. Bestem det krævede antal sektioner af MC-140-M2-radiatoren, installeret under vindueskarme uden en skærm på to vinduer, der måler 1,5 X 1,5 m med en væg, hvis kendt: varmesystemet er to-rør, lodret, åbent rørlægning , nominelle diametre på lodrette rør i rummet 20 mm, vandret (tilslutninger før og efter radiatoren) 15 mm, det beregnede varmeforbrug i rummet Qpom er 3000 W, de beregnede temperaturer på forsyning tg og returvand er 95 og 70 ° C, lufttemperaturen i rummet er tв = 20 ° C, enhedens tilslutning

ifølge "top-down" -skemaet er længden af ​​de lodrette lw og de vandrette lg-rør henholdsvis 6 og 4 m. Nominel varmestrøm på en sektion qnom = 0,16 kW (160 W). Afgørelse.

1. Bestem strømningshastigheden af ​​vand Gpr, der passerer gennem to radiatorer:

Indikatorerne n og p er henholdsvis 0,3 og 0,02; β = 1,02, β1 = 1 og b = 1.

2. Find temperaturforskellen Δtav:

3. Vi finder varmeoverførslen af ​​rør Qtr ved hjælp af tabellerne for varmeoverførsel af åbent lagt lodrette og vandrette rør:

4. Bestem det samlede antal sektioner Npr:

Vi accepterer til installation to radiatorer i 9 og 10 sektioner.

Eksempel 4. Bestem det krævede antal MC-140-M2 radiatorsektioner ved den beregnede fremløbstemperatur tg, og vend tilbage til lig med 85 og 60 ° C. Resten af ​​de oprindelige data er de samme.

Afgørelse.

I dette tilfælde: Δtav = 52,5 ° C; varmeoverførsel af rør vil være:

Vi accepterer til installation to radiatorer på 12 sektioner.

Eksempel 5. Bestem typen af ​​konvektor ved designtilførselsvandstemperaturerne tp og vend tilbage til lig med 85 og 60 ° C, og det beregnede varmeforbrug i rummet Qpom, lig med 2000 W. Resten af ​​de oprindelige data er vist i eksempel 3: n = 0,3, p = 0,18.

I dette tilfælde: Δtav = 52,5 ° C; varmeoverførsel af rør vil være:

Derefter

Det er muligt at installere en vægmonteret konvektor "Santekhprom Super Auto" med en nominel varmestrøm på 3070 W. Konvektor KSK 20-3070k af medium dybde, som et eksempel, med et vinklet stålventilhus KTK-U1 og med en lukkesektion. Længden af ​​konvektorhuset er 1273 mm, den samlede højde er 419 mm.

Det er også muligt at installere en KS20-3030-konvektor fremstillet af NBBK LLC med en nominel varmestrøm på 3030 W og en huslængde på 1327 mm.

Eksempel på termisk design

Som et eksempel på varmeberegning er der et almindeligt 1-etagers hus med fire stuer, et køkken, et badeværelse, en "vinterhave" og bryggers.

Fundamentet er lavet af en monolitisk armeret betonplade (20 cm), ydervæggene er beton (25 cm) med gips, taget er lavet af træbjælker, taget er metal og mineraluld (10 cm)

Lad os udpege de oprindelige parametre for huset, der er nødvendige for beregningerne.

Bygningens dimensioner:

• gulvhøjde - 3 m;
• lille vindue på forsiden og bagsiden af ​​bygningen 1470 * 1420 mm;
• stort facadevindue 2080 * 1420 mm;
• indgangsdøre 2000 * 900 mm;
• bagdøre (udgang til terrasse) 2000 * 1400 (700 + 700) mm.

Bygningens samlede bredde er 9,5 m2, længden er 16 m2. Kun stuer (4 stk.), Et badeværelse og et køkken opvarmes.

For nøjagtigt at beregne varmetabet på væggene fra de ydre vægge, skal du trække området af alle vinduer og døre - dette er en helt anden type materiale med sin egen termiske modstand

Vi starter med at beregne arealerne af homogene materialer:

• gulvareal - 152 m2;
• tagareal - 180 m2 under hensyntagen til loftshøjden på 1,3 m og løbets bredde - 4 m;
• vinduesareal - 3 * 1,47 * 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 m2;
• dørareal - 2 * 0,9 + 2 * 2 * 1,4 = 7,4 m2.

Arealet af de ydre vægge vil være 51 * 3-9.22-7.4 = 136.38 m2.

Lad os gå videre til beregning af varmetab for hvert materiale:

• Qpol = S * ∆T * k / d = 152 * 20 * 0,2 / 1,7 = 357,65 W;
• Qroof = 180 * 40 * 0,1 / 0,05 = 14400 W;
• Qvindue = 9,22 * 40 * 0,36 / 0,5 = 265,54 W;
• Qdoor = 7,4 * 40 * 0,15 / 0,75 = 59,2 W;

Og også Qwall svarer til 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4546. Summen af ​​alle varmetab er 19628,4 W.

Som et resultat beregner vi kedeleffekten: bo kedel = Qloss * Sheat_room * К / 100 = 19628.4 * (10.4 + 10.4 + 13.5 + 27.9 + 14.1 + 7.4) * 1.25 / 100 = 19628.4 * 83.7 * 1.25 / 100 = 20536.2 = 21 kW.

Vi beregner antallet af radiatorafsnit for et af værelserne. For alle andre er beregningerne de samme. For eksempel er et hjørnerum (venstre, nederste hjørne af diagrammet) 10,4 m2.

Derfor er N = (100 * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C = (100 * 10,4 * 1,0 * 1,0 * 0,9 * 1,3 * 1,2 * 1,0 * 1,05) / 180=8,5176=9.

Dette rum kræver 9 sektioner af en varmelegeme med en varmeydelse på 180 W.

Vi vender os til at beregne mængden af ​​kølemiddel i systemet - W = 13,5 * P = 13,5 * 21 = 283,5 liter. Dette betyder, at kølevæskens hastighed vil være: V = (0,86 * P * μ) / ∆T = (0,86 * 21000 * 0,9) /20=812,7 liter.

Som et resultat svarer en komplet omsætning af hele volumen kølemiddel i systemet til 2,87 gange i timen.

Et udvalg af artikler om termisk beregning hjælper med at bestemme de nøjagtige parametre for elementerne i varmesystemet:

1. Beregning af et varmesystem i et privat hus: regler og beregningseksempler
2. Termisk beregning af en bygning: detaljer og formler til udførelse af beregninger + praktiske eksempler

Beregning af en finnet radiator som et element i en varmeveksler med tvungen konvektion.

En teknik præsenteres ved hjælp af eksemplet med en Intel Pentium4 Willamette 1,9 GHz processor og en B66-1A-køler fremstillet af ADDA Corporation, der beskriver proceduren til beregning af finned radiatorer designet til at afkøle varmegenererende elementer i elektronisk udstyr med tvungen konvektion og flad termiske kontaktflader med en effekt på op til 100 W. Teknikken giver mulighed for den praktiske beregning af moderne højtydende enheder i lille størrelse til fjernelse af varme og anvender dem på hele spektret af radioelektroniske enheder, der har brug for køling.

Parametre specificeret i de oprindelige data:

P

= 67 W, effekten afledt af det afkølede element;

qfra

= 296 ° K, medietemperaturen (luft) i grader Kelvin;

qFør

= 348 ° K, krystalens begrænsende temperatur;

qR

= nn ° K, gennemsnitstemperaturen på kølelegemebasen (beregnet under beregningen)

H

= 3 10-2 m, højde på radiatorfinnen i meter;

d

= 0,8 10-3 m, ribbetykkelse i meter;

b

= 1,5 10-3 m, afstanden mellem ribbenene;

lm

= 380 W / (m ° K), varmekonduktivitet for radiatormaterialet;

L

= 8,3 10-2 m, størrelsen på radiatoren langs kanten i meter;

B

= 6,9 10-2 m, størrelsen af ​​radiatoren over finnerne;

OG

= 8 10-3 m, tykkelsen på radiatorbasen;

V

³ 2 m / s, lufthastighed i radiatorkanalerne;

Z

= 27, antallet af køleribber;

uR

= nn K, kølelegemebasens overophedningstemperatur, beregnes under beregningen;

eR

= 0,7, graden af ​​radiatorens sorthed.

Det antages, at varmekilden er placeret i midten af ​​radiatoren.

Alle lineære dimensioner måles i meter, temperatur i Kelvin, effekt i watt og tid i sekunder.

Udformningen af ​​radiatoren og de parametre, der kræves til beregninger, er vist i fig. 1.

Billede 1.

Beregningsprocedure.

1. Bestem det samlede tværsnitsareal af kanalerne mellem ribberne ved hjælp af formlen:

Sк = (Z - 1) · b · H [1]

For de accepterede initialdata - Sk = (Z - 1) b H = (27-1) 1,5 10-3 3 10-2 = 1,1 10-3 m2

For en central installation af blæseren kommer luftstrømmen ud gennem de to endeflader, og kanalernes tværsnitsareal fordobles til 2,2 10-3 m2.

2. Vi indstiller to værdier for temperaturen på bunden af ​​radiatoren og udfører beregningen for hver værdi:

qр = {353 (+ 80 ° С) og 313 (+ 40 ° С)}

Herfra bestemmes radiatorbasisens overophedningstemperatur. uR

med hensyn til miljøet.

uр = qр - qс [2]

For det første punkt er uр = 57 ° K, for det andet uр = 17 ° K.

3. Bestem temperaturen q

krævet for at beregne Nusselt (Nu) og Reynolds (Re) kriterierne:

q = qс + P / (2 · V · Sк · r · Cр) [3]

Hvor: qfra
–
omgivelsestemperatur, miljø,

V

- lufthastighed i kanalerne mellem ribbenene, i m / s;

Stil

- det samlede tværsnitsareal af kanalerne mellem ribberne, i m2

r

- lufttæthed ved temperatur
q
Ons, i kg / m3,

q

cf = 0,5 (
qp +qfra)
;

CR

- luftens varmekapacitet ved temperatur
q
Ons, i J / (kg x ° K);

P

- den strøm, der spredes af radiatoren.

For de accepterede initialdata - q = qс + P / (2 V Sк r Cр) = 296 K + 67 / (2 2 m / s 1.1 10-3m2 1.21 1005) = 302, 3 ° C (29.3 ° C)

* Værdien for en given finnet radiator med en central ventilatorinstallation, V

fra beregninger 1,5 - 2,5 m / s (se bilag 2), fra publikationer [L.3] ca. 2 m / s. For korte, ekspanderende kanaler, såsom Golden Orb-køler, kan kølelufthastigheden nå 5 m / s.

4. Bestem værdierne for de krævede Reynolds- og Nusselt-kriterier til beregning af varmeoverføringskoefficienten for radiatorribberne:

Re = V · L / n [4]

Hvor: n

- koefficient for kinematisk viskositet af luft ved
qfra,m2/fra
fra tillæg 1, tabel 1.

For de accepterede initialdata - Re = VL / n = 2 8,3 10-2 / 15,8 10-6 = 1,05 104

Nu = 0,032 Re 0,8 [5]

For de accepterede initialdata - Nu = 0,032 Re 0,8 = 0,032 (2,62 104) 0,8 = 52,8

5. Bestem koefficienten for konvektiv varmeoverførsel af køleribberne:

-entil
=Nu·li/
L W / (m
2
K) [6]

Hvor, l

- koefficient for varmeledningsevne for luft (W / (m deg)) ved
qfra
fra tillæg 1, tabel 1.

For de accepterede initialdata - ak = Nu · lv / L = 52,8 · 2,72 10-2 / 8,3 10-2 = 17,3

6. Bestem hjælpekoefficienterne:

m = (2 · ak / lm · d) 1/2 [7]

vi bestemmer værdien af ​​mh og tangenten til den hyperbolske th (mh).

For de accepterede initialdata - m = (2 ak / lm d) 1/2 = (2 17,3 / (380 0,8 10-3)) 1/2 = 10,6

For de accepterede startdata - m · H = 10,6 · 3 10-2 = 0,32; th (mH) = 0,31

7. Bestem mængden af ​​varme, der afgives ved konvektion fra radiatorribberne:

Prc = Z · lm · m · Sр · uр · th (m · H) [8]

Hvor: Z

- antal ribben

lm

= koefficient for varmeledningsevne for radiatormetallet, W / (m
·
° K);

m

- se formel 7;

SR

- tværsnitsareal af radiatorfinnen, m2

Sр = L · d [9]

uR

- overophedningstemperatur på radiatorbasen.

Sp = L d = 8,3 10-2 0,8 10-3 = 6,6 10-5 m2

Prk = Z · lm · m · Sр · uр · th (m · H) = 27 · 380 · 10,6 · 6,6 10-5 · 57 · 0,31 = 127 W.

8. Bestem den gennemsnitlige temperatur for radiatorfinnen:

qср = (qр / 2) [1 + 1 / lm (m · H)] [10]

Hvor: ch
(mH)
- cosinus er hyperbolsk.

For de accepterede initialdata - qср = (qр / 2) [1 + 1 / ch (m · H)] = (353/2) [1 + 1 / 1.05] = 344 ° K (71 ° С)

* Størrelsen af ​​tangenten og cosinus af hyperbolsk beregnes på en ingeniørberegner ved sekventielt at udføre "hyp" og "tg" eller "cos" operationer.

9. Bestem strålevarmeoverføringskoefficienten:

al = eр · f (qср, qс) · j [11]

f (qср, qс) = 0,23 [5 10-3 (qср + qс)] 3

For de accepterede initialdata - f (qcr, qc) = 0,23 [5 10-3 (qcr + qc)] 3 = 0,23 [5 10-3 (335 + 296)] 3 = 7,54

Bestrålingskoefficient:

j = b / (b + 2h)

j = b / (b + 2H) = 1,5 10-3 / (1,5 10-3 + 3 10-2) = 0,048

al = eрf (qav, qc) j = 0,7 x 7,54 x 0,048 = 0,25 W / m2 K

10. Bestem overfladearealet af den udstrålende varmestrøm:

Sl = 2 L [(Z-1) · (b + d) + d] + 2 H · L · Z (m2) [12]

For de accepterede initialdata - Sl = 2 L [(Z -1) · (b + d) + d] +2 H · L · Z = 0,1445 m2

11. Bestem den mængde varme, der afgives ved stråling:

Pl = al · Sl (qav - qc) [13]

For de accepterede initialdata - Pl = alSl (qav - qc) = 0,25 0,1445 (344 - 296) = 1,73 W

12. Den samlede varmemængde, som radiatoren afgiver ved en given radiatortemperatur qр = 353K:

P = Prk + Pl [14]

For de accepterede startdata - P = Prk + Pl = 127 + 1,73 = 128,7 W.

13. Vi gentager beregningerne for kølelegemetemperaturen q

p = 313K, og vi tegner den termiske karakteristik af den beregnede radiator på to punkter. For dette punkt er P = 38W. Her, langs den lodrette akse, afsættes den mængde varme, der afgives af radiatoren
PR
, og den vandrette temperatur på radiatoren er
qR
.

Figur 2

Fra den resulterende graf bestemmer vi for en given effekt på 67W, qR

= 328 ° K eller 55 ° C.

14. I henhold til radiatorens varmekarakteristik bestemmer vi, at for en given effekt PR

= 67W, kølelegemetemperatur
qR
= 328,5 ° C. Kølerens overophedningstemperatur
uR
kan bestemmes ved formel 2.

Det er lig med uр = qр - qс = 328-296 = 32 ° K.

15. Bestem temperaturen på krystallen, og sammenlign den med den af ​​fabrikanten indstillede grænseværdi

qtil
=q
p + P (
r
pc +
r
pr) ° K = 328 + 67 (0,003 + 0,1) = 335 (62 ° C), [15]

Hvor:

qR
–
temperaturen på bunden af ​​radiatoren for et givet designpunkt,

R

- resultatet af beregningen i henhold til formlen 14

r

pc - processorkuffertens termiske modstand - krystal, for denne varmekilde er 0,003 K / W

r

pr - termisk modstand af kasse-radiatoren, for en given varmekilde er lig med 0,1K / W (med varmeledende pasta).

Det opnåede resultat er under producentens maksimale temperatur og ligger tæt på dataene [L.2] (ca. 57 ° C). I dette tilfælde er temperaturen til overophedning af krystallen i forhold til den omgivende luft i ovenstående beregninger 32 ° C og i [L.2] 34 ° C.

Generelt er den termiske modstandsdygtighed mellem to flade overflader ved brug af sælgere, pastaer og klæbemidler:

r =

d
til
lk-1
·
Scont
-1
[16]

Hvor: d

k er tykkelsen af ​​spalten mellem radiatoren og huset på den afkølede enhed fyldt med varmeledende materiale i m,

ltil

- varmeledende koefficient for et varmeledende materiale i spalten W / (m K)

Sforts

Er arealet af kontaktfladen i m2.

Den omtrentlige værdi af RCR med tilstrækkelig stramning og uden pakninger og smøremidler er

rcr = 2.2 / Scont

Ved anvendelse af pasta falder den termiske modstand ca. 2 gange.

16. Sammenlign qtil

fra
qFør
, modtog vi en radiator, der leverede
qtil
= 325 ° K, mindre
qFør=
348 ° K, - den givne radiator giver enhedens termiske tilstand med en margen.

17. Bestem den beregnede kølelegems termiske modstand:

r =

u
R
/ P (° K / W) [17]

r = uр / P (° / W) = 32/67 = 0,47 ° / W

Resultater:

Den beregnede varmeveksler tilvejebringer fjernelse af varmeeffekt på 67W ved en omgivelsestemperatur på op til 23 ° C, mens krystal temperaturen på 325 ° K (62 ° C) ikke overstiger 348 ° K (75 ° C) tilladt for denne processor.

Brug af en særlig overfladebehandling til at øge produktionen af ​​termisk effekt gennem stråling ved temperaturer op til 50 ° C viste sig at være ineffektiv og kan ikke anbefales, fordi betaler ikke omkostningerne.

Jeg vil gerne have, at dette materiale hjælper dig med ikke kun at beregne og fremstille en moderne lille, højeffektiv varmeveksler, der ligner dem, der er meget anvendt inden for computerteknologi, men også kompetent træffe beslutninger om brugen af ​​sådanne enheder i forhold til dine opgaver .

Konstanter til beregning af varmeveksleren.

tabel 1

Værdierne for konstanterne for mellemliggende temperaturer, i en første tilnærmelse, kan opnås ved at plotte graferne over funktionerne for de temperaturer, der er angivet i den første kolonne.

Tillæg 2.

Beregning af bevægelseshastigheden for luftkøling af radiatoren.

Kølevæskens bevægelseshastighed under tvungen konvektion i gasser:

V = Gv / Sк

Hvor: Gv er kølevæskets volumenstrøm ((for en 70x70 blæser, Sp = 30 cm2, 7 knive, Rem = 2,3 W, w = 3500 omdr./min., Gv = 0,6-0,8 m3 / min. Eller faktisk 0, 2 -0,3 eller V = 2m / sek),

Sк - kanalens tværsnitsareal frit til passage.

I betragtning af at ventilatorens strømningsareal er 30 cm2, og radiatorkanalernes areal er 22 cm2, bestemmes luftblæsehastigheden til at være lavere og vil være lig med:

V = Gv / S = 0,3 m3

/ min / 2.2 10
-3
m
2
= 136 m / min = 2,2 m / s.

Til beregninger tager vi 2 m / s.

Litteratur:

1. Håndbog til CEA-designeren, red. Af RG Varlamov, M, sovjetisk radio, 1972;
2. REA Designer Handbook, red. Af RG Varlamov, M, Soviet Radio, 1980;
3. https://www.ixbt.com/cpu/, Coolers for Socket 478, Spring-Summer 2002, Vitaly Krinitsin

   , Udgivet - 29. juli 2002;

4. https://www.ixbt.com/cpu/, Måling af lufthastigheder bag køleventilatorer og kølere, Alexander Tsikulin, Alexey Rameykin, Offentliggjort - 30. august 2002.

udarbejdet i 2003 baseret på materialer L.1 og 2

Sorokin A.D.

Denne teknik kan downloades i PDF-format her.

Præcis beregning af varmeydelse

Til dette anvendes korrektionsfaktorer:

• K1 afhænger af typen af ​​vinduer. To-kammer dobbeltvinduer svarer til 1, almindelig rude - 1,27, tre-kammer vindue - 0,85;
• K2 viser graden af ​​varmeisolering af væggene. Det er i området fra 1 (skumbeton) til 1,5 til betonblokke og 1,5 mursten;
• K3 afspejler forholdet mellem vinduesarealet og gulvet. Jo flere vinduesrammer der er, jo større er varmetabet. Ved 20% rude er koefficienten 1 og ved 50% stiger den til 1,5;
• K4 afhænger af minimumstemperaturen uden for bygningen i fyringssæsonen. En temperatur på -20 ° C tages som en enhed, og derefter tilføjes eller trækkes 0,1 for hver 5 grader;
• K5 tager højde for antallet af udvendige vægge. Koefficienten for en væg er 1, hvis der er to eller tre, så er den 1,2, når fire - 1,33;
• K6 afspejler den type rum, der er placeret over et bestemt rum. Hvis der er et boligtage på toppen, er korrektionsværdien 0,82, en varm loftsrum - 0,91, en kold loftsrum - 1,0;
• K7 - afhænger af lofthøjden. I en højde på 2,5 meter er dette 1,0 og i 3 meter - 1,05.

Når alle korrektionsfaktorer er kendte, beregnes varmesystemets effekt for hvert rum ved hjælp af formlen:

Termisk beregning af et rum og en bygning som helhed, formel for varmetab

Termisk beregning

Så før du beregner varmesystemet til dit eget hjem, skal du finde ud af nogle data, der vedrører selve bygningen.

Fra husets projekt lærer du dimensionerne på de opvarmede lokaler - væggenes højde, området, antallet af vindue- og døråbninger samt deres dimensioner. Hvordan huset ligger i forhold til kardinalpunkterne. Vær opmærksom på de gennemsnitlige vintertemperaturer i dit område. Hvilket materiale er selve bygningen konstrueret af?

Særlig opmærksomhed på udvendige vægge. Sørg for at bestemme komponenterne fra gulvet til jorden, hvilket inkluderer bygningens fundament. Det samme gælder for topelementerne, dvs. loftet, taget og pladerne.

Det er disse parametre i strukturen, der giver dig mulighed for at gå videre til den hydrauliske beregning. Lad os indse det, alle ovenstående oplysninger er tilgængelige, så der burde ikke være nogen problemer med at indsamle det.

Omfattende beregning af varmebelastning

Ud over den teoretiske løsning af problemer relateret til termisk belastning udføres der en række praktiske foranstaltninger under designet. Omfattende varmetekniske undersøgelser inkluderer termografi af alle bygningskonstruktioner, herunder lofter, vægge, døre, vinduer. Takket være dette arbejde er det muligt at bestemme og registrere forskellige faktorer, der påvirker varmetabet i et hus eller en industribygning.

Varmeundersøgelser giver de mest pålidelige data om varmebelastninger og varmetab for en bestemt bygning over en bestemt periode. Praktiske tiltag gør det muligt klart at demonstrere, hvad teoretiske beregninger ikke kan vise - problemområder i den fremtidige struktur.

Ud fra alt det ovenstående kan vi konkludere, at beregningerne af varmebelastninger til varmt vandforsyning, opvarmning og ventilation, svarende til den hydrauliske beregning af varmesystemet, er meget vigtige, og de bør bestemt udføres inden starten af ​​arrangementet af varmeforsyningssystemet i dit eget hus eller på et anlæg til et andet formål. Når tilgangen til arbejde udføres korrekt, vil varmestrukturens problemfri funktion sikres og uden ekstra omkostninger.

Videoeksempel på beregning af varmebelastningen på bygningens varmesystem: