การคำนวณความร้อนของอากาศ: หลักการพื้นฐาน + ตัวอย่างการคำนวณ

ที่นี่คุณจะพบ:

• การคำนวณระบบทำความร้อนด้วยอากาศ - เทคนิคง่ายๆ
• วิธีการหลักในการคำนวณระบบทำความร้อนด้วยอากาศ
• ตัวอย่างการคำนวณการสูญเสียความร้อนที่บ้าน
• การคำนวณอากาศในระบบ
• การเลือกเครื่องทำอากาศ
• การคำนวณจำนวนตะแกรงระบายอากาศ
• การออกแบบระบบอากาศพลศาสตร์
• อุปกรณ์เพิ่มเติมที่เพิ่มประสิทธิภาพของระบบทำความร้อนด้วยอากาศ
• การใช้ม่านอากาศร้อน

ระบบทำความร้อนดังกล่าวแบ่งตามเกณฑ์ต่อไปนี้: ตามประเภทของผู้ให้บริการพลังงาน: ระบบที่มีไอน้ำน้ำก๊าซหรือเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า ตามธรรมชาติของการไหลของสารหล่อเย็นแบบอุ่น: เชิงกล (ด้วยความช่วยเหลือของพัดลมหรือเครื่องเป่าลม) และแรงกระตุ้นตามธรรมชาติ ตามประเภทของรูปแบบการระบายอากาศในห้องอุ่น: ไหลตรงหรือหมุนเวียนบางส่วนหรือทั้งหมด

โดยการกำหนดสถานที่ในการทำความร้อนสารหล่อเย็น: เฉพาะที่ (มวลอากาศถูกให้ความร้อนโดยหน่วยทำความร้อนในพื้นที่) และส่วนกลาง (การทำความร้อนจะดำเนินการในหน่วยส่วนกลางทั่วไปและส่งต่อไปยังอาคารและสถานที่ที่มีความร้อน)

การคำนวณระบบทำความร้อนด้วยอากาศ - เทคนิคง่ายๆ

การออกแบบเครื่องทำความร้อนด้วยอากาศไม่ใช่เรื่องง่าย ในการแก้ปัญหานั้นจำเป็นต้องชี้แจงปัจจัยหลายประการซึ่งการพิจารณาอย่างอิสระซึ่งอาจเป็นเรื่องยาก ผู้เชี่ยวชาญ RSV สามารถจัดทำโครงการเบื้องต้นสำหรับการทำความร้อนด้วยอากาศในห้องโดยใช้อุปกรณ์ GRERES โดยไม่เสียค่าใช้จ่าย

ไม่สามารถสร้างระบบทำความร้อนด้วยอากาศได้เช่นเดียวกับระบบอื่น ๆ เพื่อให้ได้มาตรฐานทางการแพทย์ของอุณหภูมิและอากาศบริสุทธิ์ในห้องจำเป็นต้องมีชุดอุปกรณ์ซึ่งทางเลือกนั้นขึ้นอยู่กับการคำนวณที่ถูกต้อง มีหลายวิธีในการคำนวณความร้อนของอากาศซึ่งมีระดับความซับซ้อนและความแม่นยำที่แตกต่างกัน ปัญหาทั่วไปในการคำนวณประเภทนี้คือไม่ได้คำนึงถึงอิทธิพลของเอฟเฟกต์ที่ละเอียดอ่อนซึ่งไม่สามารถคาดการณ์ได้เสมอไป

ดังนั้นการคำนวณอย่างอิสระโดยไม่ต้องเป็นผู้เชี่ยวชาญในด้านการทำความร้อนและการระบายอากาศจึงเต็มไปด้วยข้อผิดพลาดหรือการคำนวณผิดพลาด อย่างไรก็ตามคุณสามารถเลือกวิธีการที่เหมาะสมที่สุดโดยพิจารณาจากการใช้พลังงานของระบบทำความร้อน

ความหมายของเทคนิคนี้คือพลังของอุปกรณ์ทำความร้อนโดยไม่คำนึงถึงประเภทของพวกเขาจะต้องชดเชยการสูญเสียความร้อนของอาคาร ดังนั้นเมื่อพบการสูญเสียความร้อนเราจึงได้รับค่าของพลังงานความร้อนตามที่สามารถเลือกอุปกรณ์เฉพาะได้

สูตรคำนวณการสูญเสียความร้อน:

ถาม = S * T / R

ที่ไหน:

• Q - ปริมาณการสูญเสียความร้อน (W)
• S - พื้นที่ของโครงสร้างทั้งหมดของอาคาร (ห้อง)
• T - ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิภายในและภายนอก
• R - ความต้านทานความร้อนของโครงสร้างที่ปิดล้อม

ตัวอย่าง:

อาคารที่มีพื้นที่ 800 ตร.ม. (20 × 40 ม.) สูง 5 ม. มีหน้าต่าง 10 บานขนาด 1.5 × 2 ม. เราพบพื้นที่ของโครงสร้าง: 800 + 800 = 1600 ตร.ม. (พื้นและเพดาน พื้นที่) 1.5 × 2 × 10 = 30 ตร.ม. (พื้นที่หน้าต่าง) (20 + 40) × 2 × 5 = 600 ตร.ม. (พื้นที่ผนัง) เราลบพื้นที่ของหน้าต่างออกจากที่นี่เราได้พื้นที่ผนังที่ "สะอาด" 570 ตร.ม.

ในตาราง SNiP เราพบความต้านทานความร้อนของผนังคอนกรีตพื้นและพื้นและหน้าต่าง คุณสามารถกำหนดได้ด้วยตัวเองโดยใช้สูตร:

ที่ไหน:

• R - ความต้านทานความร้อน
• D - ความหนาของวัสดุ
• K - ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน

เพื่อความเรียบง่ายเราจะใช้ความหนาของผนังและพื้นกับเพดานเท่ากันเท่ากับ 20 ซม. จากนั้นความต้านทานความร้อนจะเท่ากับ 0.2 m / 1.3 = 0.15 (m2 * K) / W เราจะเลือกความร้อน ความต้านทานของหน้าต่างจากตาราง: R = 0, 4 (m2 * K) / W ความแตกต่างของอุณหภูมิจะอยู่ที่ 20 ° C (ภายใน 20 ° C และภายนอก 0 ° C)

จากนั้นสำหรับผนังที่เราได้รับ

• 2150 m2 × 20 ° C / 0.15 = 286666 = 286 กิโลวัตต์
• สำหรับหน้าต่าง: 30 ตร.ม. × 20 ° C / 0.4 = 1500 = 1.5 กิโลวัตต์
• การสูญเสียความร้อนทั้งหมด: 286 + 1.5 = 297.5 กิโลวัตต์

นี่คือปริมาณการสูญเสียความร้อนที่ต้องชดเชยด้วยการทำความร้อนด้วยอากาศที่มีกำลังการผลิตประมาณ 300 กิโลวัตต์

เป็นที่น่าสังเกตว่าเมื่อใช้ฉนวนกันความร้อนพื้นและผนังการสูญเสียความร้อนจะลดลงอย่างน้อยตามลำดับขนาด

จัดหาการระบายอากาศรวมกับเครื่องทำความร้อน

หลักการของการทำความร้อนของอากาศโดยใช้หน่วยจ่ายอากาศนั้นขึ้นอยู่กับการหมุนเวียนอากาศหน่วยจะนำอากาศออกจากห้องเพิ่มอากาศบริสุทธิ์ในปริมาณที่ต้องการทำความสะอาดทำให้ร้อนขึ้นและจัดหาห้องใหม่ ในการกระจายอากาศไปทั่วห้องเครือข่ายของท่ออากาศจะถูกวางลงท้ายด้วยตะแกรงกระจายอากาศตัวกระจายอากาศหรือ anemostats ความยากลำบากหลักของระบบดังกล่าวตามที่ผู้เชี่ยวชาญของสถาบันออกแบบเครื่องทำความร้อนในยูเครนของเราคือการปรับสมดุลของระบบดังกล่าวยิ่งมีห้องมากเท่าไหร่ก็ยิ่งเชื่อมโยงเข้าด้วยกันได้ยากขึ้นเท่านั้น สิ่งนี้ต้องใช้ระบบอัตโนมัติที่มีราคาแพงดังนั้นระบบดังกล่าวจึงมีประสิทธิภาพมากกว่าในภาคอุตสาหกรรมและการผลิตในร้านค้าขนาดใหญ่และสถานที่อื่น ๆ ที่มีปริมาณมาก

การออกแบบระบบทำความร้อนด้วยอากาศตามหน่วยจ่ายอากาศ

การออกแบบระบบทำความร้อนรวมถึงระบบอากาศเริ่มต้นด้วยการคำนวณทางวิศวกรรมความร้อนซึ่งกำหนดปริมาณความร้อนที่ต้องการสำหรับการผลิตหรือในครัวเรือนแต่ละแห่ง หลังจากคำนวณความร้อนที่ต้องการแล้วเราจะตั้งอุณหภูมิของแหล่งจ่ายขึ้นอยู่กับ:

• ความสูงของห้อง - ยิ่งความสูงของห้องสูงเท่าไหร่อุณหภูมิของแหล่งจ่ายก็จะยิ่งต่ำลงเพื่อให้เครื่องพ่นอากาศลงสู่พื้น
• วัสดุของท่ออากาศและตะแกรงกระจาย - ตะแกรงพลาสติกมักจะทำให้เสียรูปแม้จากอุณหภูมิที่ไม่สูงมากซึ่งกินเวลานาน
• วัตถุประสงค์ของห้อง - ในห้องที่มีผู้คนอยู่ใกล้กับเครื่องกระจายอากาศอย่างต่อเนื่องจำเป็นต้องลดอุณหภูมิการไหลมิฉะนั้นจะรู้สึกไม่สบาย

ประเด็นหลักในการกำหนดอุณหภูมิของแหล่งจ่ายคือการกำหนดอัตราการไหลของอากาศยิ่งอุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างอากาศในห้องและอากาศจ่ายสูงเท่าใดก็จะต้องมีปริมาณอากาศน้อยลง หลังจากกำหนดอุณหภูมิที่ต้องการแล้วการคำนวณจะดำเนินการตามแผนภาพ j-d เพื่อกำหนดอุณหภูมิของสารหล่อเย็น ซึ่งแตกต่างจากโครงการทำน้ำร้อนโครงการอากาศมีแผนผังการกระจายที่ไม่ใช่ของท่อ แต่เป็นท่ออากาศซึ่งมีการคำนวณและลงนามขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางบนแผ่นเอกสารของโครงการ

โครงการเครื่องทำความร้อนสำหรับบ้านและการผลิต

ในโครงการสำเร็จรูปของระบบทำความร้อนด้วยอากาศโดยไม่คำนึงถึงวัตถุประสงค์ของสถานที่ข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการดำเนินโครงการจะถูกระบุไว้เสมอชุดเอกสารของโครงการไม่เพียง แต่รวมถึงแผนการที่มีเค้าโครงของท่ออากาศที่พิมพ์ไว้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อมูลอื่น ๆ อีกมากมาย โครงการใด ๆ จำเป็นต้องมีข้อมูลสั้น ๆ เกี่ยวกับระบบตัวเลขสุดท้ายสำหรับการใช้ความร้อนและพลังงานลักษณะทางเทคนิคของอุปกรณ์ที่เสนอโดยโครงการและคำอธิบายสั้น ๆ ของระบบ นอกเหนือจากคำอธิบายสั้น ๆ แล้วจะต้องแนบคำอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติมในหมายเหตุอธิบายโครงการด้วย นอกจากนี้โครงการความร้อนและการระบายอากาศของโรงงานผลิตหรือกระท่อมยังมีแผนภาพแอกโซโนเมตริกของระบบสายไฟท่ออากาศซึ่งมีการทำเครื่องหมายความสูงของทางเดินของท่ออากาศและตำแหน่งของอุปกรณ์ .

สิ่งที่แนบมากับโครงการคือข้อกำหนดของอุปกรณ์หลักและวัสดุทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งตามข้อมูลนี้ไม่เพียง แต่เราเท่านั้น แต่ยังรวมถึงองค์กรติดตั้งอื่น ๆ ที่สามารถดำเนินการติดตั้งได้ ดังนั้นการออกแบบระบบทำความร้อนด้วยอากาศจึงมีข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดและโหนดที่ซับซ้อนของทางเดินตำแหน่งของอุปกรณ์ห้องระบายอากาศและองค์ประกอบของชุดจ่ายอากาศจะถูกวางไว้บนแผ่นที่เกี่ยวข้องด้วยหากจำเป็น

วิธีการหลักในการคำนวณระบบทำความร้อนด้วยอากาศ

หลักการพื้นฐานของการทำงานของ SVO ใด ๆ คือการถ่ายโอนพลังงานความร้อนผ่านอากาศโดยการทำให้สารหล่อเย็นเย็นลง องค์ประกอบหลักคือเครื่องกำเนิดความร้อนและท่อความร้อน

อากาศจะถูกส่งไปยังห้องที่ร้อนถึงอุณหภูมิ tr แล้วเพื่อรักษาอุณหภูมิทีวีที่ต้องการ ดังนั้นปริมาณพลังงานสะสมควรเท่ากับการสูญเสียความร้อนทั้งหมดของอาคารเช่น Q. ความเท่าเทียมกันเกิดขึ้น:

Q = Eot × c × (ทีวี - tn)

ในสูตร E คืออัตราการไหลของอากาศร้อน kg / s เพื่อให้ความร้อนในห้อง จากความเท่าเทียมกันเราสามารถแสดง Eot:

Eot = Q / (c × (ทีวี - tn))

จำได้ว่าความจุความร้อนของอากาศ c = 1005 J / (kg × K)

ตามสูตรจะกำหนดเฉพาะปริมาณอากาศที่จ่ายซึ่งใช้สำหรับการทำความร้อนในระบบหมุนเวียนเท่านั้น (ต่อไปนี้จะเรียกว่า RSCO)

ในระบบจ่ายและหมุนเวียนอากาศส่วนหนึ่งถูกนำมาจากถนนและอีกส่วนหนึ่งนำมาจากห้อง ทั้งสองส่วนผสมกันและหลังจากให้ความร้อนถึงอุณหภูมิที่ต้องการแล้วจะถูกส่งไปที่ห้อง

หากใช้ CBO เป็นการระบายอากาศปริมาณอากาศที่จ่ายจะถูกคำนวณดังนี้:

• หากปริมาณอากาศสำหรับให้ความร้อนเกินปริมาณอากาศสำหรับการระบายอากาศหรือเท่ากับปริมาณอากาศสำหรับการทำความร้อนจะถูกนำมาพิจารณาและระบบจะถูกเลือกให้เป็นระบบไหลตรง (ต่อไปนี้จะเรียกว่า PSVO) หรือด้วยการหมุนเวียนบางส่วน (ต่อไปนี้เรียกว่า CRSVO)
• หากปริมาณอากาศสำหรับทำความร้อนน้อยกว่าปริมาณอากาศที่จำเป็นสำหรับการระบายอากาศจะต้องคำนึงถึงปริมาณอากาศที่จำเป็นสำหรับการระบายอากาศเท่านั้น PSVO จะถูกนำมาใช้ (บางครั้ง - RSPO) และอุณหภูมิของอากาศที่ให้มาคือ คำนวณโดยสูตร: tr = tv + Q / c × Event ...

หากค่า tr เกินค่าพารามิเตอร์ที่อนุญาตควรเพิ่มปริมาณอากาศที่ไหลผ่านการระบายอากาศ

หากมีแหล่งกำเนิดความร้อนคงที่ในห้องอุณหภูมิของอากาศที่จ่ายจะลดลง

เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ให้มาจะสร้างความร้อนประมาณ 1% ในห้อง หากอุปกรณ์อย่างน้อยหนึ่งอุปกรณ์ทำงานอย่างต่อเนื่องต้องนำพลังงานความร้อนมาพิจารณาในการคำนวณ

สำหรับห้องเดี่ยวค่า tr อาจแตกต่างกัน ในทางเทคนิคเป็นไปได้ที่จะใช้แนวคิดในการจัดหาอุณหภูมิที่แตกต่างกันไปยังแต่ละห้อง แต่จะง่ายกว่ามากในการจ่ายอากาศที่มีอุณหภูมิเดียวกันให้กับทุกห้อง

ในกรณีนี้อุณหภูมิรวม tr จะถูกนำมาซึ่งค่าที่น้อยที่สุด จากนั้นคำนวณปริมาณอากาศที่จ่ายโดยใช้สูตรที่กำหนด Eot

ต่อไปเราจะกำหนดสูตรสำหรับการคำนวณปริมาตรของอากาศที่เข้ามา Vot ที่อุณหภูมิความร้อน tr:

Vot = Eot / pr

คำตอบบันทึกเป็น m3 / h

อย่างไรก็ตามการแลกเปลี่ยนอากาศในห้อง Vp จะแตกต่างจากค่า Vot เนื่องจากต้องพิจารณาจากอุณหภูมิภายในทีวี:

Vot = Eot / pv

ในสูตรการกำหนด Vp และ Vot ตัวบ่งชี้ความหนาแน่นของอากาศ pr และ pv (กก. / ลบ.ม. ) จะคำนวณโดยคำนึงถึงอุณหภูมิอากาศร้อน tr และทีวีอุณหภูมิห้อง

อุณหภูมิของอุปกรณ์จ่ายในห้องต้องสูงกว่าทีวี วิธีนี้จะช่วยลดปริมาณอากาศที่จ่ายและจะลดขนาดช่องของระบบที่มีการเคลื่อนที่ของอากาศตามธรรมชาติหรือลดค่าไฟฟ้าหากใช้การเหนี่ยวนำเชิงกลเพื่อหมุนเวียนมวลอากาศร้อน

ตามเนื้อผ้าอุณหภูมิสูงสุดของอากาศที่เข้าสู่ห้องเมื่อมีการจ่ายที่ความสูงเกิน 3.5 ม. ควรอยู่ที่ 70 ° C หากอากาศถูกจ่ายที่ความสูงน้อยกว่า 3.5 ม. อุณหภูมิมักจะเท่ากับ 45 ° C

สำหรับอาคารพักอาศัยที่มีความสูง 2.5 เมตรขีด จำกัด อุณหภูมิที่อนุญาตคือ 60 ° C เมื่อตั้งอุณหภูมิสูงขึ้นบรรยากาศจะสูญเสียคุณสมบัติและไม่เหมาะสำหรับการสูดดม

หากม่านกันความร้อนอยู่ที่ประตูด้านนอกและช่องเปิดที่ออกไปข้างนอกอุณหภูมิของอากาศที่เข้ามาคือ 70 ° C สำหรับผ้าม่านที่ประตูด้านนอกสูงถึง 50 ° C

อุณหภูมิที่ให้มาได้รับอิทธิพลจากวิธีการจ่ายอากาศทิศทางของเครื่องบินเจ็ท (แนวตั้งเอียงแนวนอน ฯลฯ ) หากมีคนอยู่ในห้องตลอดเวลาอุณหภูมิของอากาศที่จ่ายควรลดลงเหลือ 25 ° C

หลังจากทำการคำนวณเบื้องต้นแล้วคุณสามารถกำหนดปริมาณการใช้ความร้อนที่ต้องการเพื่อให้อากาศร้อนได้

สำหรับ RSVO ต้นทุนความร้อน Q1 คำนวณโดยนิพจน์:

Q1 = Eot × (tr - ทีวี) ×ค

สำหรับ PSVO Q2 จะคำนวณตามสูตร:

Q2 = เหตุการณ์× (tr - tv) × c

การใช้ความร้อน Q3 สำหรับ RRSVO พบได้จากสมการ:

Q3 = ×ค

ในทั้งสามนิพจน์:

• Eot and Event - ปริมาณการใช้อากาศในหน่วยกิโลกรัม / วินาทีเพื่อให้ความร้อน (Eot) และการระบายอากาศ (กิจกรรม);
• tn - อุณหภูมิภายนอกใน°С

ลักษณะที่เหลือของตัวแปรจะเหมือนกัน

ใน CRSVO ปริมาณอากาศหมุนเวียนจะถูกกำหนดโดยสูตร:

Erec = Eot - เหตุการณ์

ตัวแปร Eot เป็นการแสดงปริมาณอากาศผสมที่ร้อนถึงอุณหภูมิ tr

มีความไม่ชอบมาพากลใน PSVO ด้วยแรงจูงใจตามธรรมชาติ - ปริมาณของอากาศที่เคลื่อนที่เปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายนอก หากอุณหภูมิภายนอกลดลงความดันของระบบจะสูงขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มปริมาณอากาศเข้าสู่บ้าน หากอุณหภูมิสูงขึ้นกระบวนการตรงกันข้ามจะเกิดขึ้น

นอกจากนี้ใน SVO ตรงกันข้ามกับระบบระบายอากาศอากาศจะเคลื่อนที่ด้วยความหนาแน่นต่ำกว่าและแตกต่างกันเมื่อเทียบกับความหนาแน่นของอากาศรอบท่อ

เนื่องจากปรากฏการณ์นี้กระบวนการต่อไปนี้จึงเกิดขึ้น:

1. มาจากเครื่องกำเนิดอากาศที่ผ่านท่ออากาศจะเย็นลงอย่างเห็นได้ชัดระหว่างการเคลื่อนที่
2. ด้วยการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติปริมาณอากาศที่เข้ามาในห้องจะเปลี่ยนไปในช่วงฤดูร้อน

กระบวนการข้างต้นจะไม่ถูกนำมาพิจารณาหากมีการใช้พัดลมในระบบหมุนเวียนอากาศเพื่อการไหลเวียนของอากาศนอกจากนี้ยังมีความยาวและความสูงที่ จำกัด

หากระบบมีกิ่งก้านจำนวนมากค่อนข้างยาวและอาคารมีขนาดใหญ่และสูงก็จำเป็นต้องลดขั้นตอนการระบายความร้อนของอากาศในท่อเพื่อลดการกระจายอากาศที่จ่ายภายใต้อิทธิพลของแรงดันหมุนเวียนตามธรรมชาติ

เมื่อคำนวณกำลังที่ต้องการของระบบทำความร้อนแบบขยายและแบบแยกส่วนจำเป็นต้องคำนึงถึงไม่เพียง แต่กระบวนการทางธรรมชาติในการทำให้มวลอากาศเย็นลงในขณะที่เคลื่อนที่ผ่านท่อเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผลของความดันตามธรรมชาติของมวลอากาศเมื่อผ่าน ผ่านช่อง

ในการควบคุมกระบวนการระบายความร้อนด้วยอากาศจะมีการคำนวณความร้อนของท่ออากาศ ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องตั้งอุณหภูมิอากาศเริ่มต้นและชี้แจงอัตราการไหลโดยใช้สูตร

ในการคำนวณฟลักซ์ความร้อน Qohl ผ่านผนังของท่อซึ่งความยาวคือ l ให้ใช้สูตร:

Qohl = q1 ×ล

ในนิพจน์ค่า q1 หมายถึงฟลักซ์ความร้อนที่ผ่านผนังท่ออากาศที่มีความยาว 1 ม. พารามิเตอร์คำนวณโดยนิพจน์:

q1 = k × S1 × (tsr - ทีวี) = (tsr - ทีวี) / D1

ในสมการ D1 คือความต้านทานของการถ่ายเทความร้อนจากอากาศร้อนที่มีอุณหภูมิเฉลี่ย tsr ผ่านพื้นที่ S1 ของผนังท่ออากาศที่มีความยาว 1 เมตรในห้องที่อุณหภูมิทีวี

สมการสมดุลความร้อนมีลักษณะดังนี้:

q1l = Eot × c × (tnach - tr)

ในสูตร:

• Eot คือปริมาณอากาศที่ต้องใช้ในการทำให้ห้องร้อนกก. / ชม.
• c - ความจุความร้อนจำเพาะของอากาศ kJ / (kg °С);
• tnac - อุณหภูมิอากาศที่จุดเริ่มต้นของท่อ°С;
• tr คืออุณหภูมิของอากาศที่ปล่อยเข้าไปในห้อง°С

สมการสมดุลความร้อนช่วยให้คุณกำหนดอุณหภูมิอากาศเริ่มต้นในท่อที่อุณหภูมิสุดท้ายที่กำหนดและในทางกลับกันหาอุณหภูมิสุดท้ายที่อุณหภูมิเริ่มต้นที่กำหนดรวมทั้งกำหนดอัตราการไหลของอากาศ

นอกจากนี้ยังสามารถพบอุณหภูมิ tnach ได้โดยใช้สูตร:

tnach = ทีวี + ((Q + (1 - η) × Qohl)) × (tr - ทีวี)

ที่นี่ηคือส่วนของ Qohl ที่เข้ามาในห้องในการคำนวณจะถือว่าเท่ากับศูนย์ คุณลักษณะของตัวแปรที่เหลือถูกกล่าวถึงข้างต้น

สูตรอัตราการไหลของอากาศร้อนที่ผ่านการกลั่นจะมีลักษณะดังนี้:

Eot = (Q + (1 - η) × Qohl) / (c × (tsr - ทีวี))

มาดูตัวอย่างการคำนวณความร้อนของอากาศสำหรับบ้านหลังใดหลังหนึ่ง

บรรทัดฐานของระบบอุณหภูมิของอาคาร

ก่อนที่จะดำเนินการคำนวณพารามิเตอร์ของระบบอย่างน้อยที่สุดจำเป็นต้องทราบลำดับของผลลัพธ์ที่คาดหวังรวมทั้งต้องมีลักษณะมาตรฐานที่พร้อมใช้งานของค่าตารางบางค่าที่ต้องใช้แทนในสูตร หรือได้รับคำแนะนำจากพวกเขา

หลังจากทำการคำนวณพารามิเตอร์ด้วยค่าคงที่แล้วเราสามารถมั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือของพารามิเตอร์ไดนามิกหรือค่าคงที่ที่ต้องการของระบบ

สำหรับสถานที่เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆมีมาตรฐานอ้างอิงสำหรับระบบอุณหภูมิของอาคารที่อยู่อาศัยและที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัย บรรทัดฐานเหล่านี้ประดิษฐานอยู่ในสิ่งที่เรียกว่า GOSTs

สำหรับระบบทำความร้อนหนึ่งในพารามิเตอร์ระดับโลกเหล่านี้คืออุณหภูมิห้องซึ่งจะต้องคงที่โดยไม่คำนึงถึงฤดูกาลและสภาพแวดล้อม

ตามข้อกำหนดของมาตรฐานสุขาภิบาลและกฎมีความแตกต่างของอุณหภูมิเมื่อเทียบกับฤดูร้อนและฤดูหนาว ระบบปรับอากาศมีหน้าที่ควบคุมอุณหภูมิของห้องในฤดูร้อนหลักการคำนวณได้อธิบายไว้ในรายละเอียดในบทความนี้

แต่ระบบทำความร้อนจะให้อุณหภูมิห้องในฤดูหนาว ดังนั้นเราจึงสนใจช่วงอุณหภูมิและความคลาดเคลื่อนสำหรับการเบี่ยงเบนสำหรับฤดูหนาว

เอกสารกฎข้อบังคับส่วนใหญ่กำหนดช่วงอุณหภูมิต่อไปนี้เพื่อให้บุคคลสบายตัวในห้อง

สำหรับสถานที่ที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัยประเภทสำนักงานที่มีพื้นที่ไม่เกิน 100 ตร.ม. :

• 22-24 °С - อุณหภูมิอากาศที่เหมาะสม
• 1 °С - ความผันผวนที่อนุญาต

สำหรับอาคารประเภทสำนักงานที่มีพื้นที่มากกว่า 100 ตร.ม. อุณหภูมิ 21-23 องศาเซลเซียส สำหรับสถานที่ที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัยประเภทอุตสาหกรรมช่วงอุณหภูมิจะแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของสถานที่และมาตรฐานการคุ้มครองแรงงานที่กำหนดไว้

แต่ละคนมีอุณหภูมิห้องที่สะดวกสบายของตัวเอง มีคนชอบให้มันอบอุ่นมากในห้องบางคนรู้สึกสบายเมื่อห้องเย็น - ทั้งหมดนี้ค่อนข้างเป็นส่วนตัว

สำหรับสถานที่อยู่อาศัย: อพาร์ทเมนต์บ้านส่วนตัวที่ดิน ฯลฯ มีช่วงอุณหภูมิบางอย่างที่สามารถปรับเปลี่ยนได้ขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้อยู่อาศัย

และสำหรับสถานที่เฉพาะของอพาร์ทเมนต์และบ้านเรามี:

• 20-22 °С - ห้องนั่งเล่นรวมถึงห้องเด็กความอดทน± 2 °С -
• 19-21 °С - ห้องครัวห้องน้ำความอดทน± 2 °С;
• 24-26 °С - ห้องน้ำห้องอาบน้ำสระว่ายน้ำความอดทน± 1 °С;
• 16-18 °С - ทางเดินโถงบันไดห้องเก็บของความอดทน 3 °С

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่ามีพารามิเตอร์พื้นฐานอีกหลายอย่างที่ส่งผลต่ออุณหภูมิในห้องและสิ่งที่คุณต้องให้ความสำคัญเมื่อคำนวณระบบทำความร้อน: ความชื้น (40-60%) ความเข้มข้นของออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ (250: 1) ความเร็วในการเคลื่อนที่ของมวลอากาศ (0.13-0.25 ม. / วินาที) เป็นต้น

ตัวอย่างการคำนวณการสูญเสียความร้อนที่บ้าน

บ้านที่เป็นปัญหาตั้งอยู่ในเมือง Kostroma ซึ่งอุณหภูมิภายนอกหน้าต่างในช่วงห้าวันที่หนาวที่สุดถึง -31 องศาอุณหภูมิพื้นดินคือ + 5 ° C อุณหภูมิห้องที่ต้องการคือ + 22 ° C

เราจะพิจารณาบ้านที่มีขนาดดังต่อไปนี้:

• ความกว้าง - 6.78 เมตร
• ความยาว - 8.04 เมตร
• ความสูง - 2.8 ม.

ค่าจะถูกใช้เพื่อคำนวณพื้นที่ขององค์ประกอบที่ปิดล้อม

สำหรับการคำนวณจะสะดวกที่สุดในการวาดแผนผังบ้านบนกระดาษโดยระบุความกว้างความยาวความสูงของอาคารตำแหน่งของหน้าต่างและประตูขนาดของพวกเขา

ผนังอาคารประกอบด้วย:

• คอนกรีตมวลเบาที่มีความหนา B = 0.21 ม. ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน k = 2.87;
• โฟม B = 0.05 ม., k = 1.678;
• หันหน้าไปทางอิฐВ = 0.09 ม., k = 2.26

เมื่อพิจารณา k ควรใช้ข้อมูลจากตารางหรือดีกว่า - ข้อมูลจากหนังสือเดินทางทางเทคนิคเนื่องจากองค์ประกอบของวัสดุจากผู้ผลิตที่แตกต่างกันจึงมีลักษณะที่แตกต่างกัน

คอนกรีตเสริมเหล็กมีค่าการนำความร้อนสูงสุดแผ่นขนแร่ - ต่ำที่สุดดังนั้นจึงใช้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดในการก่อสร้างบ้านที่อบอุ่น

พื้นของบ้านประกอบด้วยชั้นต่างๆดังนี้

• ทราย B = 0.10 ม. k = 0.58;
• หินบด B = 0.10 ม. k = 0.13;
• คอนกรีต B = 0.20 m, k = 1.1;
• ฉนวนกันความร้อน ecowool, B = 0.20 ม., k = 0.043;
• การพูดนานน่าเบื่อเสริม B = 0.30 ม. k = 0.93

ในแบบแปลนข้างต้นของบ้านพื้นมีโครงสร้างเดียวกันทั่วทั้งพื้นที่ไม่มีชั้นใต้ดิน

เพดานประกอบด้วย:

• ขนแร่ B = 0.10 ม. k = 0.05;
• drywall, B = 0.025 ม., k = 0.21;
• สนโล่ B = 0.05 ม. k = 0.35

เพดานไม่มีทางออกสู่ห้องใต้หลังคา

มีหน้าต่างเพียง 8 บานในบ้านทุกบานเป็นกระจกสองชั้นด้วยแก้ว K, อาร์กอน, D = 0.6 หน้าต่างหกบานมีขนาด 1.2x1.5 ม. หนึ่งบาน 1.2x2 ม. และอีกบานคือ 0.3x0.5 ม. บานประตูมีขนาด 1x2.2 ม. ดัชนี D ตามหนังสือเดินทางคือ 0.36

การคำนวณจำนวนตะแกรงระบายอากาศ

คำนวณจำนวนตะแกรงระบายอากาศและความเร็วอากาศในท่อ:

1) เรากำหนดจำนวนคำโปรยและเลือกขนาดจากแคตตาล็อก

2) เมื่อทราบจำนวนและปริมาณการใช้อากาศเราคำนวณปริมาณอากาศสำหรับ 1 ตะแกรง

3) เราคำนวณความเร็วของการระบายอากาศออกจากตัวกระจายอากาศตามสูตร V = q / S โดยที่ q คือปริมาณอากาศต่อตะแกรงและ S คือพื้นที่ของตัวกระจายอากาศ มีความจำเป็นที่คุณจะต้องทำความคุ้นเคยกับอัตราการไหลออกมาตรฐานและหลังจากความเร็วที่คำนวณได้น้อยกว่ามาตรฐานแล้วจะสามารถพิจารณาได้ว่าจำนวนตะแกรงถูกเลือกอย่างถูกต้อง

ระยะที่สอง

2. เมื่อทราบการสูญเสียความร้อนเราคำนวณการไหลของอากาศในระบบโดยใช้สูตร

G = Qп / (с * (tg-tv))

G- มวลอากาศ kg / s

Qp - การสูญเสียความร้อนของห้อง J / s

C - ความจุความร้อนของอากาศถ่ายเป็น 1.005 kJ / kgK

tg - อุณหภูมิของอากาศร้อน (ไหลเข้า), K.

ทีวี - อุณหภูมิอากาศในห้อง K

เราเตือนคุณว่า K = 273 ° C นั่นคือในการแปลงองศาเซลเซียสของคุณเป็นองศาเคลวินคุณต้องเพิ่ม 273 เข้าไปและในการแปลง kg / s เป็น kg / h คุณต้องคูณ kg / s ด้วย 3600 .

อ่านต่อไป: ข้อดีและข้อเสียของอ่างหินเทียม

ก่อนคำนวณการไหลของอากาศคุณต้องหาอัตราแลกเปลี่ยนอากาศสำหรับอาคารประเภทใดประเภทหนึ่ง อุณหภูมิอากาศจ่ายสูงสุดคือ 60 ° C แต่ถ้าอากาศถูกจ่ายที่ความสูงน้อยกว่า 3 เมตรจากพื้นอุณหภูมินี้จะลดลงเหลือ 45 ° C

อีกประการหนึ่งเมื่อออกแบบระบบทำความร้อนด้วยอากาศสามารถใช้วิธีการประหยัดพลังงานบางอย่างเช่นการพักฟื้นหรือการหมุนเวียน เมื่อคำนวณปริมาณอากาศในระบบที่มีเงื่อนไขดังกล่าวคุณต้องสามารถใช้แผนภาพรหัสอากาศชื้นได้

การออกแบบระบบอากาศพลศาสตร์

5. เราทำการคำนวณอากาศพลศาสตร์ของระบบ เพื่อความสะดวกในการคำนวณผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้กำหนดส่วนตัดขวางของท่ออากาศหลักสำหรับปริมาณการใช้อากาศทั้งหมดโดยประมาณ:

• อัตราการไหล 850 ลบ.ม. / ชม. - ขนาด 200 x 400 มม
• อัตราการไหล 1000 ลบ.ม. / ชม. - ขนาด 200 x 450 มม
• อัตราการไหล 1100 ลบ.ม. / ชม. - ขนาด 200 x 500 มม
• อัตราการไหล 1,200 ลบ.ม. / ชม. - ขนาด 250 x 450 มม
• อัตราการไหล 1350 ลบ.ม. / ชม. - ขนาด 250 x 500 มม
• อัตราการไหล 1,500 ลบ.ม. / ชม. - ขนาด 250 x 550 มม
• อัตราการไหล 1600 ลบ.ม. / ชม. - ขนาด 300 x 500 มม
• อัตราการไหล 1800 ลบ.ม. / ชม. - ขนาด 300 x 550 มม

วิธีการเลือกท่ออากาศที่เหมาะสมสำหรับการทำความร้อนด้วยอากาศ?

สรุป

การออกแบบระบบระบายอากาศอาจดูเหมือนง่ายเพียงแค่แวบแรก - วางท่อสองสามท่อแล้วนำไปที่หลังคา ในความเป็นจริงทุกอย่างมีความซับซ้อนมากขึ้นและในกรณีที่การระบายอากาศรวมกับการทำความร้อนด้วยอากาศความซับซ้อนของงานจะเพิ่มขึ้นเท่านั้นเพราะมันเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าไม่เพียง แต่กำจัดอากาศสกปรกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุณหภูมิที่คงที่ ในห้องพัก

วิดีโอในบทความนี้มีเนื้อหาในเชิงทฤษฎีซึ่งผู้เชี่ยวชาญจะให้คำตอบสำหรับคำถามที่พบบ่อยจำนวนมาก

คุณชอบบทความนี้หรือไม่? สมัครสมาชิกช่องของเรา Yandex.Zen

อุปกรณ์เพิ่มเติมที่เพิ่มประสิทธิภาพของระบบทำความร้อนด้วยอากาศ

สำหรับการทำงานที่เชื่อถือได้ของระบบทำความร้อนนี้จำเป็นต้องจัดเตรียมสำหรับการติดตั้งพัดลมสำรองหรือติดตั้งชุดทำความร้อนอย่างน้อยสองชุดต่อห้อง

หากพัดลมหลักล้มเหลวอุณหภูมิห้องอาจลดลงต่ำกว่าปกติ แต่ไม่เกิน 5 องศาหากมีการจ่ายอากาศภายนอก

อุณหภูมิของการไหลของอากาศที่จ่ายให้กับอาคารจะต้องต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤตของก๊าซและละอองลอยในอาคารอย่างน้อยยี่สิบเปอร์เซ็นต์

สำหรับการทำความร้อนสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนด้วยอากาศจะใช้หน่วยทำความร้อนของโครงสร้างประเภทต่างๆ

นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อสร้างชุดทำความร้อนหรือช่องระบายอากาศให้เสร็จสมบูรณ์

โครงการเครื่องทำความร้อนในบ้าน คลิกเพื่อดูภาพขยาย

ในเครื่องทำความร้อนดังกล่าวมวลอากาศจะได้รับความร้อนจากพลังงานที่นำมาจากสารหล่อเย็น (ไอน้ำน้ำหรือก๊าซไอเสีย) และยังสามารถให้ความร้อนจากโรงไฟฟ้าได้อีกด้วย

สามารถใช้ชุดทำความร้อนเพื่อให้ความร้อนกับอากาศหมุนเวียนได้

ประกอบด้วยพัดลมและเครื่องทำความร้อนรวมถึงอุปกรณ์ที่สร้างและสั่งการไหลของสารหล่อเย็นที่จ่ายให้กับห้อง

หน่วยทำความร้อนขนาดใหญ่ใช้เพื่อให้ความร้อนแก่การผลิตขนาดใหญ่หรือในโรงงานอุตสาหกรรม (เช่นในร้านประกอบเกวียน) ซึ่งข้อกำหนดด้านสุขอนามัยและสุขอนามัยและเทคโนโลยีช่วยให้สามารถหมุนเวียนอากาศได้

นอกจากนี้ระบบทำความร้อนขนาดใหญ่ยังใช้ในช่วงนอกเวลาทำการเพื่อให้ความร้อนขณะสแตนด์บาย

การจำแนกระบบทำความร้อนด้วยอากาศ

ระบบทำความร้อนดังกล่าวแบ่งตามเกณฑ์ต่อไปนี้:

ตามประเภทของแหล่งพลังงาน: ระบบที่มีไอน้ำน้ำก๊าซหรือเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า

ตามธรรมชาติของการไหลของสารหล่อเย็นแบบอุ่น: เชิงกล (ด้วยความช่วยเหลือของพัดลมหรือเครื่องเป่าลม) และแรงกระตุ้นตามธรรมชาติ

ตามประเภทของรูปแบบการระบายอากาศในห้องอุ่น: ไหลตรงหรือหมุนเวียนบางส่วนหรือทั้งหมด

โดยการกำหนดสถานที่ในการทำความร้อนสารหล่อเย็น: เฉพาะที่ (มวลอากาศถูกให้ความร้อนโดยหน่วยทำความร้อนในพื้นที่) และส่วนกลาง (การทำความร้อนจะดำเนินการในหน่วยส่วนกลางทั่วไปและส่งต่อไปยังอาคารและสถานที่ที่มีความร้อน)