| ! | בַּקָשָׁה, בתגובות לכתוב הערות, תוספות. | ! |
הבית מאבד חום דרך המבנים הסגורים (קירות, חלונות, גג, יסוד), אוורור וניקוז. הפסדי החום העיקריים עוברים דרך המבנים הסוגרים - 60-90% מכלל הפסדי החום.
יש צורך בחישוב אובדן החום בבית, לפחות, על מנת לבחור את הדוד הנכון. אתה יכול גם להעריך כמה כסף יושקע על חימום בבית המתוכנן. להלן דוגמה לחישוב לדוד גז ולחשמלי. ניתן גם, הודות לחישובים, לנתח את היעילות הכספית של הבידוד, כלומר. כדי להבין האם עלות התקנת הבידוד תשתלם עם צריכת הדלק לאורך חיי הבידוד.
אובדן חום באמצעות מבנים סגורים
אתן דוגמא לחישוב לקירות החיצוניים של בית בן שתי קומות.
| 1) אנו מחשבים את ההתנגדות להעברת חום של הקיר, ומחלקים את עובי החומר לפי מקדם המוליכות התרמית שלו. לדוגמא, אם הקיר בנוי מקרמיקה חמה בעובי 0.5 מ 'עם מקדם מוליכות תרמית של 0.16 W / (m × ° C), אנו מחלקים 0.5 ב- 0.16: 0.5 מ '/ 0.16 וו / (מ' × ° C) = 3.125 מ"ר × ° C / רוחב מקדמי המוליכות החום של חומרי בניין נמצאים כאן. |
| 2) אנו מחשבים את השטח הכולל של הקירות החיצוניים. הנה דוגמה פשוטה לבית מרובע: (רוחב 10 מ 'x גובה 7 מ' x 4 דפנות) - (16 חלונות x 2.5 מ"ר) = 280 מ"ר - 40 מ"ר = 240 מ"ר |
| 3) אנו מחלקים את היחידה בהתנגדות להעברת חום, וכך נקבל אובדן חום ממטר מרובע אחד של הקיר בדרגה אחת של הפרש טמפרטורה. 1 / 3.125 m2 × ° C / W = 0.32 W / m2 × ° C |
| 4) אנו מחשבים את אובדן החום של הקירות. אנו מכפילים את אובדן החום ממטר מרובע אחד של הקיר לפי שטח הקירות ובהפרש הטמפרטורה בתוך הבית ומחוצה לו. לדוגמא, אם החלק הפנימי הוא + 25 מעלות צלזיוס, והחוץ הוא –15 מעלות צלזיוס, אז ההפרש הוא 40 מעלות צלזיוס. 0.32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 40 ° C = 3072 W מספר זה הוא אובדן החום של הקירות. אובדן חום נמדד בוואט, כלומר. זהו כוח אובדן החום. |
| 5) בשעות קילוואט יותר נוח להבין את המשמעות של אובדן חום. תוך שעה אחת אנרגיה תרמית עוברת דרך הקירות שלנו בהפרש טמפרטורה של 40 מעלות צלזיוס: 3072 W × 1 h = 3.072 kW × h אנרגיה נצרכת תוך 24 שעות: 3072 W × 24 שעות = 73.728 קילוואט × שעה |
ברור שבתקופת החימום מזג האוויר שונה, כלומר הפרש הטמפרטורה משתנה כל הזמן. לכן, כדי לחשב את אובדן החום במשך כל תקופת החימום, עליכם להכפיל בשלב 4 בהפרש הטמפרטורה הממוצע לכל ימי תקופת החימום.
לדוגמא, במשך 7 חודשים מתקופת החימום, הפרש הטמפרטורה הממוצע בחדר ובחוץ היה 28 מעלות, כלומר אובדן חום דרך הקירות במהלך 7 חודשים אלה בקילוואט שעות:
0.32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 28 ° C × 7 חודשים × 30 יום × 24 שעות = 10838016 רוחב × שעה = 10838 קילוואט × שעות
המספר די "מוחשי". לדוגמה, אם החימום היה חשמלי, תוכל לחשב כמה כסף יושקע על חימום על ידי הכפלת המספר המתקבל בעלות הקוט"ש. אתה יכול לחשב כמה כסף הוצא על חימום בגז על ידי חישוב עלות הקוט"ש של אנרגיה מדוד גז. לשם כך עליך לדעת את עלות הגז, את חום הבעירה של הגז ואת יעילות הדוד.
אגב, בחישוב האחרון, במקום הפרש הטמפרטורה הממוצע, מספר החודשים והימים (אך לא שעות, אנו משאירים את השעון), ניתן היה להשתמש בתואר יום של תקופת החימום - GSOP, חלקם מידע על GSOP נמצא כאן. אתה יכול למצוא את ה- GSOP המחושב כבר עבור ערים שונות ברוסיה ולהכפיל את אובדן החום ממטר מרובע אחד על ידי שטח החומה, על ידי GSOP אלה ועל ידי 24 שעות, לאחר שקיבלת אובדן חום בקוואט * שעה.
בדומה לקירות, עליך לחשב את ערכי אובדן החום עבור חלונות, דלת כניסה, גג, יסוד. ואז הוסיפו הכל ותקבלו את ערך אובדן החום דרך כל המבנים הסוגרים.עבור חלונות, אגב, לא יהיה צורך לברר את העובי והמוליכות התרמית, בדרך כלל יש כבר עמידות מוכנה להעברת חום של יחידת זכוכית המחושבת על ידי היצרן. עבור הרצפה (במקרה של תשתית), הפרש הטמפרטורות לא יהיה גדול מדי, האדמה מתחת לבית אינה קרה כמו האוויר החיצוני.
שיטות להערכת אובדן חום בבית
המקומות המשוערים של נזילות נקבעים על ידי צילום מפה תרמוגרפית באמצעות ציוד מיוחד. ניתן לבצע חישוב עבור בניין קיים ובית חדש. אנשי מקצוע משתמשים בשיטות חישוב מורכבות תוך התחשבות בתכונות של חימום הסעה וגורמים אחרים. ככלל, די להשתמש במחשבון פשוט לאיבוד חום באתר מקוון מיוחד.
שיטות חישוב אופייניות:
- לפי ערכים ממוצעים עבור אזור מסוים;
- סיכום אובדן החום של האלמנטים העיקריים (קירות, רצפות, גגות) בתוספת נתונים על גושי דלתות וחלונות, אוורור;
- חישוב הפרמטרים של כל חדר.
אובדן חום באמצעות אוורור
נפח האוויר הזמין בבית (אני לא לוקח בחשבון את נפח הקירות והריהוט הפנימיים):
10 מ '10 מ' 7 מ '= 700 מ'
צפיפות אוויר בטמפרטורה של +20 ° C 1.2047 ק"ג / מ"ק. קיבולת חום ספציפית של אוויר 1.005 kJ / (ק"ג × ° C). מסת האוויר בבית:
700 מ"ק × 1.2047 ק"ג / מ"ק = 843.29 ק"ג
נניח שכל האוויר בבית משתנה 5 פעמים ביום (זהו מספר משוער). עם הבדל ממוצע בין הטמפרטורות הפנימיות והחיצוניות של 28 מעלות צלזיוס למשך כל תקופת החימום, אנרגית חום תושקע בממוצע ליום לחימום האוויר הקר הנכנס:
5 × 28 ° C × 843.29 ק"ג × 1.005 kJ / (kg × ° C) = 118,650.903 kJ
118,650.903 ק"ג = 32.96 קוט"ש (1 קוט"ש = 3600 ק"ג)
הָהֵן. בעונת החימום, עם החלפת אוויר פי חמישה, הבית באמצעות אוורור יאבד בממוצע 32.96 קוט"ש אנרגיית חום ליום. במשך 7 חודשים מתקופת החימום, הפסדי האנרגיה יהיו:
7 x 30 x 32.96 קוט"ש = 6921.6 קוט"ש
גורמים המשפיעים על אובדן החום
תהליכים מסוג תרמי מתואמים בצורה מושלמת עם תהליכים חשמליים - הפרש הטמפרטורה ישחק בתפקיד המתח, ושטף החום יכול להיחשב ככוח זרם, ואפילו אין צורך להמציא מונח לצורך התנגדות. תפיסת העמידות הפחותה ביותר, המופיעה בהנדסה תרמית כגשרים קרים, תקפה לחלוטין. אם ניקח בחשבון חומר שרירותי בקטע, די לקבוע את נתיב זרימת החום הן ברמת המאקרו והן ברמת המיקרו. בתפקיד המודל הראשון, ניקח קיר בטון, שבמסגרת הצורך הטכנולוגי, באמצעות הידוק נעשים עם מוטות פלדה עם חתך שרירותי.
פלדה מסוגלת להוביל חום מעט טוב יותר מבטון, ולכן ניתן להבחין בין 3 זרמי חום עיקריים:
דרך הבטון.- דרך מוטות פלדה.
- משאר המוטות לבטון.
המודל האחרון לזרימת החום הוא המעניין ביותר. מכיוון שמוט הפלדה מתחמם מהר יותר, יש הבדל טמפרטורה בין החומרים הקרובים יותר לחיצוני הקירות. לפיכך, פלדה לא רק מסוגלת "לשאוב" את החום כלפי חוץ, אלא גם תגביר את מוליכות החום של הבטון הסמוך אליו. במדיום נקבובי, תהליכים תרמיים מתנהלים באותו אופן. כמעט כל חומרי הבנייה עשויים מרשת ענפה של חומר מוצק, והמרווח ביניהם מלא באוויר. לפיכך, חומר צפוף ומוצק ישמש כמוליך החום העיקרי, אך בשל מורכבות המבנה, הנתיב שלאורכו מתפשט החום יהיה גדול יותר מחתך הרוחב. לכן, הגורם השני הקובע את ההתנגדות התרמית הוא שכל שכבה היא הטרוגנית ובעלת מעטפת בניין כולה.
הגורם השלישי המשפיע על מוליכות תרמית הוא מה שאנו מכנים הצטברות לחות בתוך הנקבוביות.למים יש עמידות תרמית פי 25 מזו של אוויר, ואם הם ממלאים את הנקבוביות, ובכלל, המוליכות התרמית של החומר תהפוך לגבוהה יותר מאשר אם לא היו נקבוביות כלל. כאשר המים קופאים, המצב יחמיר עוד יותר - מוליכות תרמית יכולה לעלות עד פי 80, ומקור הלחות הוא בדרך כלל האוויר בתוך החדר והמשקעים. לכן, שלוש הדרכים העיקריות להילחם בתופעה זו יהיו איטום קירות חיצוני, שימוש בהגנה על קיטור וחישוב הצטברות לחות, אשר חייב להיעשות במקביל לחיזוי הפסדי חום.
תוכניות יישוב מובחנות
השיטה הפשוטה ביותר לקביעת כמות אובדן החום בבניין תהיה סיכום מלא של ערכי שטף החום דרך המבנים שבהם יצויד הבניין. שיטה זו מביאה בחשבון באופן מלא את ההבדל במבנה החומרים השונים, כמו גם את ספציפי החום שזורם דרכם, וגם בצמתים של צומת מישור אחד למשנהו. גישה זו לחישוב הפסדי החום של בית תפשט מאוד את המשימה, מכיוון שמבנים שונים מהסוג הסוגר יכולים להיות שונים באופן משמעותי בתכנון מערכות הגנה תרמיות. מתברר שעם מחקר נפרד, יהיה קל יותר לקבוע את כמות הפסדי החום,
מכיוון שישנן שיטות חישוב שונות לכך:
- עבור קירות, כמות דליפת החום תהיה שווה לשטח הכולל, המכופל ביחס בין הפרש הטמפרטורה להתנגדות. במקרה זה, יש לקחת בחשבון את כיוון הקיר לנקודות הקרדינל כדי לקחת בחשבון את ההתחממות ביום, כמו גם את הפיצוץ של מבנים מסוג בניין.
- לחפיפה השיטה זהה, אך נלקח בחשבון נוכחות מרחב בעליית הגג ואופן השימוש. גם לטמפרטורת החדר, ניתן להחיל ערך גבוה ב -4 מעלות, והלחות המחושבת תהיה גם גבוהה יותר ב5-10%.
- הפסדי חום דרך הרצפה נחשבים לאזוריים, ומתארים את החגורות לאורך כל היקף המבנה. זאת בשל העובדה שטמפרטורת הקרקע מתחת לרצפה גבוהה בהרבה ליד מרכז הבניין בהשוואה לחלק בו עומדת היסוד.
- זרימת החום דרך הזיגוג נקבעת על ידי נתוני הדרכון של מסגרות החלונות, וכדאי לקחת בחשבון גם את סוג ההתאמה של החלונות לקיר, כמו גם את עומק המדרונות.
לאחר מכן, נעבור לדוגמת החישוב.
דוגמה לחישובי אובדן חום
לפני שמדגים דוגמא לחישוב, יש לענות על שאלה אחת נוספת - כיצד לחשב נכון את ההתנגדות האינטגרלית של סוג תרמי של מבנים מורכבים עם מספר רב של שכבות? ניתן לעשות זאת באופן ידני, למרבה המזל, בבנייה מודרנית, לא משתמשים בסוגים רבים של בסיסים נושאים ומערכות בידוד. אך קשה מאוד לקחת בחשבון נוכחות של גימורים דקורטיביים, חזיתות וטיח פנים, כמו גם את ההשפעה של כל תהליכי המעבר וגורמים אחרים, ועדיף להשתמש בחישובים אוטומטיים. אחד המשאבים הטובים ביותר לסוג הרשת למשימות כאלה יהיה smаrtsalс.ru, אשר יערוך בנוסף דיאגרמת תזוזה של נקודת הטל בהתאם לתנאי האקלים.
לדוגמא, ניקח מבנה שרירותי. זה יהיה בית בן קומה אחת בצורה מלבנית רגילה בגודל 8 * 10 מטר וגובה תקרה 3 מטר. לבית רצפה לא מבודדת על תחל עם לוחות על בולי עץ עם מרווחי אוויר, וגובה הרצפה גבוה ב 0.15 מטר מסימן תכנון הקרקע באתר. חומרי הקיר יהיו מונולית סיגים בעובי 0.42 מטר עם טיח סיד-מלט פנימי בעובי של עד 3 ס"מ וטיח חיצוני של סיג-מלט "מעיל פרווה" בעובי של עד 5 ס"מ. שטח הזיגוג הכולל הוא 9.5 מ"ר, ואריזת זכוכית בת שני חדרים בפרופיל חיסכון תרמי עם עמידות תרמית ממוצעת של 0.32 מ"ר * צלזיוס / וו. החפיפה נעשית על קורות עץ - מלמטה היא מטויחת לאורך שלבקת חוגרת, ממולאת בסיגים ומכוסה במגהץ חרסית מלמעלה, מעל התקרה יש עליית גג קרה.משימת חישוב הפסדי החום תהיה היווצרות מערכת מיגון חום של משטחי קיר.
קירות
יישום הנתונים על השטח, כמו גם עובי וחומרי השכבות ששימשו לקירות, בשירות שהוזכר לעיל, עליך למלא את השדות המתאימים. על פי תוצאות החישוב, התנגדות העברת החום מתבררת כ- 1.11 מ"ר * צלזיוס / רוחב, וזרימת החום דרך הקירות היא 18 וואט לכל המ"ר. עם שטח קיר כולל (ללא זיגוג) של 102 מ"ר, אובדן החום הכולל דרך הקירות הוא 1.92 קוט"ש. במקרה זה, הפסדי חום דרך החלונות יהיו 1 קילוואט.
גג ולוח
הנוסחה לחישוב אובדן החום של בית דרך רצפת עליית הגג יכולה להיעשות במחשבון מקוון, תוך בחירה בסוג המבנים הגדר הנדרש. כתוצאה מכך, ההתנגדות החופפת של העברת החום היא 0.6 מ"ר * C / W, ואובדן החום הוא 31 W למ"ר, כלומר 2.6 קילוואט מכל שטח מבנה הגדר. התוצאה תהיה אובדן החום הכולל המחושב כ- 7 קילוואט * שעה. עם איכות נמוכה של מבנים מסוג בנייה, האינדיקטור הוא ללא ספק הרבה פחות מזה.
למעשה, החישוב הוא אידיאלי, והוא אינו לוקח בחשבון מקדמים מיוחדים, למשל, קצב האוורור, המהווה מרכיב בחילופי החום מסוג הסעה, כמו גם הפסדים דרך דלתות הכניסה והאוורור. למעשה, עקב התקנת חלונות באיכות נמוכה, חוסר ההגנה על המיקום של הגג אל Mauerlat ואיטום הקירות הנורא מהיסוד, הפסדי חום אמיתיים יכולים להיות גבוהים פי 2-3 מהמחושב. יחידות. ועדיין, אפילו לימודי הנדסת חום בסיסיים יסייעו לקבוע אם מבני הבית יעמדו בתקנים סניטריים.
https://youtu.be/XwMK8n_723Q
אובדן חום דרך הביוב
בעונת החימום, המים הנכנסים לבית קרים למדי, למשל, יש להם טמפרטורה ממוצעת של + 7 מעלות צלזיוס. חימום מים נדרש כאשר התושבים שוטפים את הכלים שלהם ומתרחצים. כמו כן, המים מהאוויר הסביבתי בבור השירותים מחוממים חלקית. כל החום שמקבלים המים נשטף לטמיון.
בואו נגיד שמשפחה בבית צורכת 15 מ"ק מים בחודש. קיבולת החום הספציפית של מים היא 4.183 kJ / (ק"ג × ° C). צפיפות המים היא 1000 ק"ג / מ"ק. בואו נגיד שבממוצע המים הנכנסים לבית מחוממים ל + 30 מעלות צלזיוס, כלומר הפרש טמפרטורה 23 מעלות צלזיוס
בהתאם לכך, בחודש אובדן החום דרך הביוב יהיה:
1000 ק"ג / m3 × 15 m3 × 23 ° C × 4.183 kJ / (kg × ° C) = 1443135 kJ
1443135 kJ = 400.87 קוט"ש
במשך 7 חודשים של תקופת החימום התושבים שופכים לביוב:
7 × 400.87 קוט"ש = 2806.09 קוט"ש
