Pagkalkula ng isang finned radiator bilang isang elemento ng isang heat exchanger na may sapilitang kombeksyon.

Ang disenyo at pagkalkula ng thermal ng isang sistema ng pag-init ay isang sapilitan yugto sa pag-aayos ng pagpainit ng isang bahay. Ang pangunahing gawain ng mga aktibidad sa computing ay upang matukoy ang pinakamainam na mga parameter ng boiler at ang radiator system.

Sumang-ayon, sa unang tingin ay maaaring mukhang isang inhinyero lamang ang makakagawa ng pagkalkula ng heat engineering. Gayunpaman, hindi lahat ay kumplikado. Alam ang algorithm ng mga aksyon, ito ay mag-iisa na magsasagawa ng kinakailangang mga kalkulasyon.

Inilalarawan nang detalyado ng artikulo ang pamamaraan ng pagkalkula at nagbibigay ng lahat ng kinakailangang mga formula. Para sa isang mas mahusay na pag-unawa, naghanda kami ng isang halimbawa ng pagkalkula ng thermal para sa isang pribadong bahay.

Mga kaugalian ng mga rehimeng temperatura ng mga lugar

Bago isagawa ang anumang mga kalkulasyon ng mga parameter ng system, kinakailangan, sa isang minimum, upang malaman ang pagkakasunud-sunod ng mga inaasahang resulta, pati na rin magkaroon ng standardisadong mga katangian ng ilang mga halaga ng talahanayan na magagamit, na dapat palitan sa mga pormula o gabayan ng mga ito.

Ang pagkakaroon ng gumanap na mga kalkulasyon ng mga parameter na may tulad na mga pare-pareho, maaaring matiyak ng isa ang pagiging maaasahan ng hinahangad na pabagu-bago o pare-pareho na parameter ng system.

Para sa mga lugar para sa iba't ibang mga layunin, may mga pamantayan sa sanggunian para sa mga rehimeng temperatura ng mga nasasakupang lugar at hindi tirahan. Ang mga pamantayang ito ay nakalagay sa tinaguriang GOSTs.

Para sa isang sistema ng pag-init, ang isa sa mga pandaigdigang parameter na ito ay ang temperatura ng kuwarto, na dapat na maging pare-pareho anuman ang panahon at mga kondisyon sa paligid.

Ayon sa regulasyon ng mga pamantayan at kalinisan ng sanitary, may mga pagkakaiba sa temperatura na may kaugnayan sa tag-init at taglamig. Ang sistema ng aircon ay responsable para sa temperatura ng rehimen ng silid sa panahon ng tag-init, ang prinsipyo ng pagkalkula nito ay inilarawan nang detalyado sa artikulong ito.

Ngunit ang temperatura ng kuwarto sa taglamig ay ibinibigay ng sistema ng pag-init. Samakatuwid, interesado kami sa mga saklaw ng temperatura at ang kanilang mga pagpapahintulot para sa mga paglihis para sa panahon ng taglamig.

Karamihan sa mga dokumento sa regulasyon ay nagtatakda ng mga sumusunod na saklaw ng temperatura na nagpapahintulot sa isang tao na maging komportable sa isang silid.

Para sa mga lugar na hindi tirahan ng isang uri ng opisina na may lugar na hanggang sa 100 m2:

• 22-24 ° C - pinakamainam na temperatura ng hangin;
• 1 ° C - Pinapayagan ang pagbabago-bago.

Para sa mga lugar na uri ng opisina na may lugar na higit sa 100 m2, ang temperatura ay 21-23 ° C. Para sa mga lugar na hindi tirahan ng isang pang-industriya na uri, ang mga saklaw ng temperatura ay naiiba nang malaki depende sa layunin ng mga lugar at ang itinatag na mga pamantayan sa proteksyon ng paggawa.

Ang bawat tao ay may sariling komportableng temperatura ng kuwarto. May kagustuhan na maging napakainit sa silid, ang isang tao ay komportable kapag ang silid ay cool - lahat ng ito ay indibidwal

Tulad ng para sa mga lugar ng tirahan: mga apartment, pribadong bahay, estates, atbp., May ilang mga saklaw ng temperatura na maaaring ayusin depende sa kagustuhan ng mga residente.

Gayunpaman, para sa tukoy na lugar ng isang apartment at bahay, mayroon kaming:

• 20-22 ° C - sala, kabilang ang silid ng mga bata, pagpapaubaya ± 2 ° -
• 19-21 ° C - kusina, banyo, pagpapaubaya ± 2 ° С;
• 24-26 ° C - banyo, shower, swimming pool, pagpapaubaya ± 1 ° С;
• 16-18 ° C - mga koridor, pasilyo, hagdanan, silid-aralan, pagpapaubaya + 3 ° C

Mahalagang tandaan na maraming iba pang mga pangunahing mga parameter na nakakaapekto sa temperatura sa silid at kung saan kailangan mong ituon kapag kinakalkula ang sistema ng pag-init: halumigmig (40-60%), ang konsentrasyon ng oxygen at carbon dioxide sa hangin (250: 1), ang bilis ng paggalaw ng air mass (0.13-0.25 m / s), atbp.

Mga mekanismo ng paglipat ng init sa pagkalkula ng mga heat exchanger

Isinasagawa ang paglipat ng init sa pamamagitan ng tatlong pangunahing uri ng paglipat ng init. Ang mga ito ay kombeksyon, pagpapadaloy ng init at radiation.

Sa mga proseso ng pagpapalitan ng init na nagpapatuloy ayon sa mga prinsipyo ng mekanismo ng pagpapadaloy ng init, ang paglipat ng init ay nangyayari bilang isang paglipat ng enerhiya ng nababanat na mga panginginig ng mga molekula at atomo. Ang enerhiya na ito ay inililipat mula sa isang atom patungo sa isa pa sa direksyon ng pagbawas.

Kapag kinakalkula ang mga parameter ng paglipat ng init ayon sa prinsipyo ng thermal conductivity, ginagamit ang batas ni Fourier:

Upang makalkula ang dami ng init, ginagamit ang data sa oras ng pagdaan ng daloy, lugar sa ibabaw, gradient ng temperatura, at pati na rin sa coefficient ng thermal conductivity. Ang gradient ng temperatura ay naiintindihan bilang pagbabago nito sa direksyon ng paglipat ng init bawat isang yunit ng haba.

Ang koepisyent ng kondaktibiti na pang-init ay naiintindihan bilang rate ng paglipat ng init, iyon ay, ang dami ng init na dumadaan sa isang yunit ng ibabaw bawat yunit ng oras.

Anumang mga kalkulasyong pang-init ay isinasaalang-alang na ang mga metal ay may pinakamataas na koepisyent ng kondaktibiti sa thermal. Ang iba't ibang mga solido ay may mas mababang ratio. At para sa mga likido, ang bilang na ito ay, bilang isang panuntunan, mas mababa kaysa sa alinman sa mga solido.

Kapag kinakalkula ang mga heat exchanger, kung saan ang paglipat ng init mula sa isang daluyan patungo sa isa pa ay dumadaan sa dingding, ang Fourier equation ay ginagamit din upang makakuha ng data sa dami ng inilipat na init. Kinakalkula ito bilang ang halaga ng init na dumadaan sa isang eroplano na may isang walang hanggang kapal:.

Kung isasama namin ang mga tagapagpahiwatig ng mga pagbabago sa temperatura kasama ang kapal ng pader, makukuha namin

Batay dito, lumalabas na ang temperatura sa loob ng pader ay nahuhulog alinsunod sa batas ng isang tuwid na linya.

Mekanismo ng paglipat ng init ng koneksyon: mga kalkulasyon

Ang isa pang mekanismo ng paglipat ng init ay kombeksyon. Ito ang paglipat ng init sa pamamagitan ng dami ng daluyan sa pamamagitan ng kanilang paggalaw sa isa't isa. Sa kasong ito, ang paglipat ng init mula sa daluyan patungo sa pader at sa kabaligtaran, mula sa dingding patungo sa nagtatrabaho medium ay tinatawag na heat transfer. Upang matukoy ang dami ng init na inilipat, ginagamit ang batas ni Newton

Sa pormulang ito, ang a ay ang koepisyent ng paglipat ng init. Sa magulong paggalaw ng daluyan ng pagtatrabaho, ang koepisyent na ito ay nakasalalay sa maraming mga karagdagang dami:

• pisikal na mga parameter ng likido, sa partikular na kapasidad ng init, thermal conductivity, density, lapot;
• ang mga kondisyon para sa paghuhugas ng ibabaw ng init-transfer na may gas o likido, lalo na ang bilis ng likido, ang direksyon nito;
• mga kundisyon ng spatial na naglilimita sa daloy (haba, diameter, hugis sa ibabaw, pagkamagaspang nito).

Dahil dito, ang koepisyent ng paglipat ng init ay isang pag-andar ng maraming dami, na ipinapakita sa pormula

Pinapayagan ng paraan ng dimensional na pagtatasa ang isa na kumuha ng isang gumaganang ugnayan sa pagitan ng pamantayan ng pagkakatulad na naglalarawan sa paglipat ng init na may isang magulong daloy sa makinis, tuwid at mahabang mga tubo.

Kinakalkula ito gamit ang formula.

Heat coefficient ng paglipat sa pagkalkula ng mga heat exchanger

Sa teknolohiyang kemikal, madalas may mga kaso ng palitan ng thermal energy sa pagitan ng dalawang likido sa pamamagitan ng isang naghahati na pader. Ang proseso ng pagpapalitan ng init ay dumadaan sa tatlong yugto. Ang init na pagkilos ng bagay para sa isang matatag na proseso ng estado ay mananatiling hindi nagbabago.

Ang pagkalkula ng heat flux na dumadaan mula sa unang medium na nagtatrabaho sa pader, pagkatapos ay sa pamamagitan ng pader ng ibabaw ng paglipat ng init at pagkatapos ay mula sa dingding hanggang sa pangalawang medium ng pagtatrabaho ay isinasagawa.

Alinsunod dito, ginagamit ang tatlong mga formula para sa mga kalkulasyon:

Bilang isang resulta ng magkasanib na solusyon ng mga equation, nakukuha namin

Ang dami

at mayroong ang coefficient ng paglipat ng init.

Pagkalkula ng average na pagkakaiba sa temperatura

Kapag natukoy ang kinakailangang dami ng init gamit ang balanse ng init, kinakailangan upang makalkula ang ibabaw ng palitan ng init (F).

Kapag kinakalkula ang kinakailangang ibabaw ng palitan ng init, ang parehong equation ay ginagamit tulad ng sa nakaraang mga kalkulasyon:

Sa karamihan ng mga kaso, ang temperatura ng gumaganang media ay magbabago sa panahon ng proseso ng pagpapalitan ng init. Nangangahulugan ito na ang pagkakaiba sa temperatura ay magbabago kasama ang ibabaw ng palitan ng init. Samakatuwid, ang average na pagkakaiba sa temperatura ay kinakalkula.At dahil sa ang katunayan na ang pagbabago ng temperatura ay hindi linear, ang pagkakaiba sa logarithmic ay kinakalkula. Sa kaibahan sa isang tuwid na daloy, na may isang counter-flow ng gumaganang media, ang kinakailangang lugar ng ibabaw ng palitan ng init ay dapat na mas kaunti. Kung ang parehong direktang pag-agos at countercurrent na daloy ay ginagamit sa parehong stroke ng heat exchanger, natutukoy ang pagkakaiba ng temperatura batay sa ratio.

Pagkalkula ng pagkawala ng init sa bahay

Ayon sa pangalawang batas ng thermodynamics (physics ng paaralan), walang kusang paglipat ng enerhiya mula sa hindi gaanong nainitan hanggang sa mas pinainit na mga mini o macro-object. Ang isang espesyal na kaso ng batas na ito ay ang "pagsusumikap" upang lumikha ng isang balanse ng temperatura sa pagitan ng dalawang mga thermodynamic system.

Halimbawa, ang unang sistema ay isang kapaligiran na may temperatura na -20 ° C, ang pangalawang sistema ay isang gusali na may panloob na temperatura na + 20 ° C. Ayon sa batas sa itaas, ang dalawang sistemang ito ay magsisikap na balansehin sa pamamagitan ng pagpapalitan ng enerhiya. Mangyayari ito sa tulong ng mga pagkalugi ng init mula sa pangalawang system at paglamig sa una.

Masasabing hindi malinaw na ang ambient temperatura ay nakasalalay sa latitude kung saan matatagpuan ang pribadong bahay. At ang pagkakaiba ng temperatura ay nakakaapekto sa dami ng mga paglabas ng init mula sa gusali (+)

Ang pagkawala ng init ay nangangahulugang ang hindi sinasadyang paglabas ng init (enerhiya) mula sa ilang bagay (bahay, apartment). Para sa isang ordinaryong apartment, ang prosesong ito ay hindi "kapansin-pansin" kumpara sa isang pribadong bahay, dahil ang apartment ay matatagpuan sa loob ng gusali at "katabi" ng iba pang mga apartment.

Sa isang pribadong bahay, ang "init" ay tumatakas sa isang degree o iba pa sa mga panlabas na pader, sahig, bubong, bintana at pintuan.

Alam ang dami ng pagkawala ng init para sa pinaka hindi kanais-nais na mga kondisyon ng panahon at mga katangian ng mga kundisyong ito, posible na kalkulahin ang lakas ng sistema ng pag-init na may mataas na kawastuhan.

Kaya, ang dami ng paglabas ng init mula sa gusali ay kinakalkula gamit ang sumusunod na pormula:

Q = Qfloor + Qwall + Qwindow + Qroof + Qdoor +… + Qikung saan

Qi - ang dami ng pagkawala ng init mula sa pare-parehong hitsura ng sobre ng gusali.

Ang bawat bahagi ng formula ay kinakalkula ng formula:

Q = S * ∆T / Rkung saan

• Q - mga thermal leak, V;
• S - Lugar ng isang tukoy na uri ng istraktura, sq. m;
• ∆T - pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng nakapaligid at panloob na hangin, ° C;
• R - thermal paglaban ng isang tiyak na uri ng istraktura, m2 * ° C / W.

Ang mismong halaga ng paglaban ng thermal para sa tunay na mayroon nang mga materyales ay inirerekumenda na kunin mula sa mga talahanayan ng auxiliary.

Bilang karagdagan, maaaring makuha ang paglaban ng thermal gamit ang sumusunod na ratio:

R = d / kkung saan

• R - paglaban ng thermal, (m2 * K) / W;
• k - koepisyent ng thermal conductivity ng materyal, W / (m2 * K);
• d Ang kapal ba ng materyal na ito, m.

Sa mas matandang mga bahay na may isang mamasa-masa na istraktura ng bubong, ang tagas ng init ay nangyayari sa tuktok ng gusali, lalo sa bubong at attic. Nagdadala ng mga hakbang para sa pag-init ng kisame o thermal insulation ng bubong ng attic na malutas ang problemang ito.

Kung insulate mo ang espasyo ng attic at ang bubong, kung gayon ang kabuuang pagkawala ng init mula sa bahay ay maaaring mabawasan nang malaki.

Mayroong maraming iba pang mga uri ng pagkawala ng init sa bahay sa pamamagitan ng mga bitak sa mga istraktura, isang sistema ng bentilasyon, isang hood ng kusina, pagbubukas ng mga bintana at pintuan. Ngunit walang katuturan na isaalang-alang ang kanilang dami, dahil bumubuo sila ng hindi hihigit sa 5% ng kabuuang bilang ng mga pangunahing paglabas ng init.

Ang inspeksyon ng thermal imaging ng network ng pag-init

Ang pagkalkula ng mga pagkawala ng init sa mga network ng pag-init ay suplemento ng isang survey ng thermal imaging.

Ang inspeksyon ng thermal imaging ng network ng pag-init ay tumutulong upang makita ang mga lokal na depekto sa mga pipeline at thermal insulation para sa kasunod na pagkumpuni o kapalit.

Ang thermal pagkakabukod ng mga pipeline na may heat carrier ay nasira. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 59.3 ° C

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 54.5 ° C

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 56.2 ° C

Ang thermal pagkakabukod ng mga pipeline na may heat carrier ay nasira.Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 66.3 ° C

Buksan ang mga seksyon ng mga pipeline nang walang pagkakabukod.

Buksan ang mga seksyon ng mga pipeline nang walang pagkakabukod.

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant.

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 62.5 ° C

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 63.2 ° C

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 63.8 ° C

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 66.5 ° C

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 63.5 ° C

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 69.5 ° C

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 62.2 ° C

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 52.0 ° C

Buksan ang mga seksyon ng mga pipeline nang walang pagkakabukod. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 62.4 ° C

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant sa ilalim ng impluwensya ng kapaligiran.

Alamin ang tungkol sa survey ng mga sistema ng supply ng tubig.

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant sa ilalim ng impluwensya ng kapaligiran.

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 67.6 ° C

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant. Ang maximum na temperatura sa mga bukas na lugar ay 58.8 ° C

Bahagyang pagkasira ng thermal insulation ng pipelines na may coolant sa ilalim ng impluwensya ng kapaligiran.

Pagtukoy ng output ng boiler

Upang mapanatili ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng kapaligiran at ng temperatura sa loob ng bahay, kinakailangan ng isang autonomous na sistema ng pag-init na nagpapanatili ng nais na temperatura sa bawat silid ng isang pribadong bahay.

Ang batayan ng sistema ng pag-init ay iba't ibang mga uri ng boiler: likido o solidong gasolina, elektrisidad o gas.

Ang boiler ay ang sentral na yunit ng sistema ng pag-init na bumubuo ng init. Ang pangunahing katangian ng boiler ay ang lakas nito, lalo ang rate ng conversion ng dami ng init bawat yunit ng oras.

Ang pagkakaroon ng mga kalkulasyon ng pagkarga ng init para sa pag-init, makukuha namin ang kinakailangang na-rate na lakas ng boiler.

Para sa isang ordinaryong multi-room apartment, ang lakas ng boiler ay kinakalkula sa pamamagitan ng lugar at tukoy na lakas:

Rboiler = (Sroom * Rudelnaya) / 10kung saan

• S mga silid- ang kabuuang lugar ng pinainitang silid;
• Rudellnaya- Ang density ng kuryente na may kaugnayan sa mga kondisyon ng klimatiko.

Ngunit ang pormulang ito ay hindi isinasaalang-alang ang mga pagkawala ng init, na sapat sa isang pribadong bahay.

May isa pang ugnayan na isinasaalang-alang ang parameter na ito:

Рboiler = (Qloss * S) / 100kung saan

• Rkotla- lakas ng boiler;
• Qloss- pagkawala ng init;
• S - pinainit na lugar.

Ang na-rate na lakas ng boiler ay dapat na tumaas. Kailangan ang stock kung plano mong gamitin ang boiler para sa pagpainit ng tubig para sa banyo at kusina.

Sa karamihan ng mga sistema ng pag-init para sa mga pribadong bahay, inirerekumenda na gumamit ng isang tangke ng pagpapalawak kung saan ang isang supply ng coolant ay maiimbak. Ang bawat pribadong bahay ay nangangailangan ng suplay ng mainit na tubig

Upang maibigay ang reserbang kuryente ng boiler, ang kadahilanan sa kaligtasan na K ay dapat idagdag sa huling pormula:

Рboiler = (Qloss * S * K) / 100kung saan

SA - ay katumbas ng 1.25, iyon ay, ang tinatayang lakas ng boiler ay tataas ng 25%.

Kaya, ang lakas ng boiler ay ginagawang posible upang mapanatili ang karaniwang temperatura ng hangin sa mga silid ng gusali, pati na rin magkaroon ng paunang at karagdagang dami ng mainit na tubig sa bahay.

Maikling paglalarawan ng network ng pag-init

Upang masakop ang mga naglo-load ng init, ang isang produksyon at pag-init ng boiler house ay ginagamit, ang pangunahing fuel na kung saan ay natural gas.

Bumubuo ang silid ng boiler

• singaw para sa mga teknolohikal na pangangailangan - buong taon
• mainit na tubig para sa mga pangangailangan sa pag-init - sa panahon ng pag-init at
• mainit na supply ng tubig - buong taon.
• Nagbibigay ang proyekto para sa pagpapatakbo ng network ng pag-init ayon sa iskedyul ng temperatura na 98/60 degree. MULA SA.

Nakasalalay ang diagram ng koneksyon ng sistema ng pag-init.

Ang mga network ng pag-init, na nagbibigay ng paghahatid ng init para sa mga pangangailangan ng pag-init ng buong nayon at mainit na suplay ng tubig ng kanang bahagi sa bangko, ay naka-install sa itaas ng lupa at sa ilalim ng lupa.

Ang network ng pag-init ay ramified, dead-end.

Ang mga network ng pag-init ay kinomisyon noong 1958. Nagpapatuloy ang konstruksyon hanggang 2007.

Tapos na ang thermal insulation

• banig na gawa sa salamin na lana na 50 mm ang kapal, na may takip na layer ng roll material,
• extruded polystyrene foam type TERMOPLEKS 40 mm makapal, na may takip na layer ng galvanized sheet at pinalawak na polyethylene na 50 mm ang kapal.

Sa panahon ng operasyon, ang ilang mga seksyon ng network ng pag-init ay naayos na may kapalit ng mga pipeline at thermal insulation.

Mga tampok ng pagpili ng mga radiator

Ang mga radiator, panel, underfloor heating system, convector, atbp. Ay karaniwang mga sangkap para sa pagbibigay ng init sa isang silid. Ang pinakakaraniwang bahagi ng isang sistema ng pag-init ay mga radiator.

Ang heat sink ay isang espesyal na guwang na istrakturang uri ng modular na gawa sa mataas na haluang metal na pagwawaldas ng init. Ginawa ito mula sa bakal, aluminyo, cast iron, ceramics at iba pang mga haluang metal. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang radiator ng pag-init ay nabawasan sa radiation ng enerhiya mula sa coolant papunta sa puwang ng silid sa pamamagitan ng "petals".

Ang isang aluminyo at bimetallic heating radiator ay pinalitan ang napakalaking radiator ng cast-iron. Ang kadalian ng produksyon, mataas na pagwawaldas ng init, mahusay na konstruksyon at disenyo ay ginawa ang produktong ito na isang tanyag at laganap na tool para sa pagsabog ng init sa loob ng bahay.

Mayroong maraming mga pamamaraan para sa pagkalkula ng mga radiator ng pag-init sa isang silid. Ang listahan ng mga pamamaraan sa ibaba ay pinagsunod-sunod ayon sa pagtaas ng kawastuhan ng computational.

Mga pagpipilian sa pagkalkula:

1. Sa pamamagitan ng lugar... N = (S * 100) / C, kung saan ang N ang bilang ng mga seksyon, ang S ay ang lugar ng silid (m2), ang C ay ang paglipat ng init ng isang seksyon ng radiator (W, kinuha mula sa passport na iyon o sertipiko ng produkto), 100 W ang halaga ng daloy ng init, na kinakailangan para sa pagpainit ng 1 m2 (empirical na halaga). Ang tanong ay arises: kung paano isaalang-alang ang taas ng kisame ng silid?
2. Sa dami... N = (S * H ​​* 41) / C, kung saan ang N, S, C - katulad. Ang H ay ang taas ng silid, 41 W ang dami ng heat flux na kinakailangan upang mapainit ang 1 m3 (empirical na halaga).
3. Pag nagkataon... N = (100 * S * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C, kung saan magkatulad ang N, S, C at 100. k1 - isinasaalang-alang ang bilang ng mga silid sa yunit ng salamin ng bintana ng silid, k2 - thermal pagkakabukod ng mga dingding, k3 - ang ratio ng lugar ng mga bintana sa lugar ng silid, k4 - ang average na temperatura ng subzero sa pinakamalamig na linggo ng taglamig, k5 - ang bilang ng mga panlabas na pader ng silid (na "lumabas" sa kalye), k6 - uri ng silid sa itaas, k7 - taas ng kisame.

Ito ang pinaka tumpak na paraan upang makalkula ang bilang ng mga seksyon. Naturally, ang mga resulta ng pagkalkula ng praksyonal ay laging bilugan sa susunod na integer.

Pangkalahatang Paglalaan

Ang anumang simpleng pamamaraan ng pagkalkula ay may isang malaking error. Gayunpaman, mula sa isang praktikal na pananaw, mahalaga para sa amin na matiyak ang isang garantisadong sapat na output ng init. Kung ito ay naging mas kinakailangan kahit na sa tuktok ng malamig na taglamig, kaya ano?

Sa isang apartment kung saan ang pagpainit ay binabayaran ng lugar, ang init ng mga buto ay hindi masakit; at kinokontrol ang mga throttle at thermostatic temperatura na control ay hindi isang bagay na napakabihirang at hindi maa-access.

Sa kaso ng isang pribadong bahay at isang pribadong boiler, ang presyo ng isang kilowatt ng init ay kilala namin, at tila ang labis na pag-init ay tatama sa iyong bulsa. Sa pagsasagawa, gayunpaman, hindi ito ang kaso. Ang lahat ng mga modernong gas at electric boiler para sa pagpainit ng isang pribadong bahay ay nilagyan ng mga termostat na kumokontrol sa paglipat ng init depende sa temperatura sa silid.

Pipigilan ng termostat ang boiler mula sa pag-aaksaya ng labis na init.

Kahit na ang aming pagkalkula ng lakas ng mga radiator ng pag-init ay nagbibigay ng isang makabuluhang error sa isang malaking paraan, ipagsapalaran lamang namin ang gastos ng ilang karagdagang mga seksyon.

Sa pamamagitan ng paraan: bilang karagdagan sa average na temperatura ng taglamig, ang matinding mga frost ay nangyayari tuwing ilang taon.

Mayroong hinala na dahil sa mga pandaigdigang pagbabago ng klimatiko, mas madalas silang mangyayari, kaya't sa pagkalkula ng mga radiator ng pag-init, huwag matakot na gumawa ng isang malaking pagkakamali.

Ang haydroliko na pagkalkula ng supply ng tubig

Siyempre, ang "larawan" ng pagkalkula ng init para sa pag-init ay hindi maaaring kumpleto nang hindi kinakalkula ang mga naturang katangian tulad ng dami at bilis ng heat carrier. Sa karamihan ng mga kaso, ang coolant ay ordinaryong tubig sa isang likido o gas na estado ng pagsasama-sama.

Inirerekumenda na kalkulahin ang totoong dami ng coolant sa pamamagitan ng pagsasama sa lahat ng mga lukab sa sistema ng pag-init. Kapag gumagamit ng isang solong-circuit boiler, ito ang pinakamahusay na pagpipilian. Kapag gumagamit ng mga double-circuit boiler sa sistema ng pag-init, kinakailangang isaalang-alang ang pagkonsumo ng mainit na tubig para sa kalinisan at iba pang mga layunin sa bahay.

Ang pagkalkula ng dami ng tubig na pinainit ng isang double-circuit boiler upang maibigay ang mga residente ng mainit na tubig at pag-init ng coolant ay ginawa sa pamamagitan ng pagsasama sa panloob na dami ng heating circuit at mga totoong pangangailangan ng mga gumagamit sa pinainit na tubig.

Ang dami ng mainit na tubig sa sistema ng pag-init ay kinakalkula gamit ang formula:

W = k * Pkung saan

• W - ang dami ng carrier ng init;
• P - kapangyarihan ng boiler ng pag-init;
• k - power factor (ang bilang ng mga litro bawat yunit ng lakas ay 13.5, saklaw - 10-15 liters).

Bilang resulta, ganito ang hitsura ng panghuling formula:

W = 13.5 * P

Ang rate ng daloy ng daluyan ng pag-init ay ang pangwakas na pag-aaral ng pag-init ng sistema ng pag-init, na kinikilala ang rate ng sirkulasyon ng likido sa system.

Ang halagang ito ay makakatulong upang tantyahin ang uri at diameter ng pipeline:

V = (0.86 * P * μ) / ∆Tkung saan

• P - lakas ng boiler;
• μ - kahusayan ng boiler;
• ∆T - ang pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng suplay ng tubig at ng bumalik na tubig.

Gamit ang mga pamamaraan sa itaas ng pagkalkula ng haydroliko, posible na makakuha ng totoong mga parameter, na kung saan ay ang "pundasyon" ng hinaharap na sistema ng pag-init.

Sa pagpili at pagkalkula ng thermal ng mga aparato sa pag-init

Ang isang bilang ng mga isyu ay tinalakay sa talahanayan ng pag-ikot, tulad ng, halimbawa, ang paglikha ng isang sistema ng pagpapatunay para sa mga sistema ng engineering ng mga gusali at istraktura, pagsunod ng mga tagagawa, tagapagtustos at mga chain ng tingi sa mga kinakailangan para sa pagprotekta sa mga karapatan ng mamimili, sapilitan na pagsusuri ng mga aparatong pampainit na may sapilitan na pahiwatig ng mga kundisyon para sa pagsubok ng mga aparato, pagbuo ng mga patakaran sa disenyo at paggamit ng mga kagamitan sa pag-init. Sa panahon ng talakayan, muli, ang hindi kasiya-siyang pagpapatakbo ng mga instrumento ay nabanggit.

Kaugnay nito, nais kong tandaan na ang hindi kasiya-siyang pagpapatakbo ng sistema ng pag-init ay maaaring hatulan hindi lamang ng mga aparato sa pag-init... Posible rin ang dahilan sa pinababang data ng heat engineering (sa paghahambing sa data ng disenyo) ng mga panlabas na pader, bintana, patong, at sa supply ng tubig sa sistema ng pag-init na may pinababang temperatura. Ang lahat ng ito ay dapat na masasalamin sa mga materyales para sa isang komprehensibong pagtatasa ng teknikal na kondisyon ng sistema ng pag-init.

Ang aktwal na paglipat ng init ng mga aparato sa pag-init ay maaaring mas mababa sa kinakailangang isa para sa iba't ibang mga kadahilanan. Una, sa katotohanan, ang mga aparato sa pag-init ay pinaghiwalay mula sa iba't ibang uri ng mga lugar sa pamamagitan ng pandekorasyon na mga bakod, kurtina, at kasangkapan. Pangalawa, ang hindi pagsunod sa mga kinakailangan ng Batas para sa teknikal na pagpapatakbo ng mga sistema ng pag-init [1].

Ang pagwawaldas ng init ng mga aparato ay naiimpluwensyahan, halimbawa, ng komposisyon at kulay ng pintura. Binabawasan ang paglipat ng init at mga radiador na matatagpuan sa mga relo.

Ang pamamaraan ng pagkalkula ng thermal ng mga aparatong pampainit, na ibinigay sa manwal ng kilalang taga-disenyo [2], ay kasalukuyang hindi wasto para sa isang bilang ng mga kadahilanan.

Sa kasalukuyan, ang mga aparato ng pag-init ay madalas na napili alinsunod sa halaga ng nominal heat flux nito, iyon ay, nang hindi isinasaalang-alang ang kumplikadong koepisyent ng pagdadala ng nominal heat flux sa mga totoong kondisyon, depende sa sistema ng pag-init (isang tubo o dalawang tubo ), ang temperatura ng coolant at hangin sa silid, ang halaga na, bilang panuntunan, mas mababa sa 1. Ipinapakita ng trabaho ang inirekumendang pagkalkula ng thermal ng mga modernong aparato [3].

Ang pagpili ng mga aparato ay binubuo sa pagtukoy ng bilang ng mga seksyon ng isang nababagsak na radiator o ang uri ng isang hindi nasisira na radiator o convector, ang panlabas na ibabaw ng paglipat ng init na dapat tiyakin ang paglipat ng hindi bababa sa kinakailangang pag-agos ng init sa silid ( Larawan 1).

Isinasagawa ang pagkalkula sa temperatura ng coolant bago at pagkatapos ng pampainit (sa mga gusali at mga pampublikong gusali, bilang panuntunan, ginamit ang tubig o di-nagyeyelong likido), ang pagkonsumo ng init ng silid Qnom, na naaayon sa kalkuladong init ang deficit dito, na tinukoy sa isang aparato ng pag-init, sa tinatayang labas ng temperatura ng hangin [apat].

Ang tinantyang bilang ng mga seksyon ng mga nahuhulog na radiator na may sapat na kawastuhan ay maaaring matukoy ng sumusunod na pormula:

Ang uri at haba ng mga hindi mapaghihiwalay na radiator at convector ay dapat na matukoy mula sa kundisyon na ang kanilang nominal heat flux na Qpom ay dapat na mas mababa sa kinakalkula na heat transfer Qopr:

kung saan ang Qopr ay ang tinatayang thermal power ng heater, W; Ang qsecr ay ang kinakalkula na density ng pagkapalit ng init ng isang seksyon ng aparato, W; Ang Qtr ay ang kabuuang paglipat ng init ng mga tubo ng riser, mga koneksyon sa pampainit, inilatag nang bukas sa loob ng mga lugar, W; Ang β ay isang koepisyent na isinasaalang-alang ang paraan ng pag-install, ang lokasyon ng pampainit [2, 3] (kapag ini-install ang aparato, halimbawa, bukas ito malapit sa panlabas na pader β = 1, kung mayroong isang kalasag sa harap ng ang mga aparato na may mga puwang sa itaas na bahagi β = 1.4, at kapag matatagpuan ang convector sa istraktura ng sahig, ang halaga ng koepisyent ay umabot sa 2); β1 - koepisyent na isinasaalang-alang ang pagbabago sa paglipat ng init mula sa radiator depende sa bilang ng mga seksyon o sa haba ng aparato, β1 = 0.95-1.05; b - koepisyent na isinasaalang-alang ang presyon ng atmospera, b = 0.95-1.015; qв at qr - paglipat ng init ng 1 m ng patayo at pahalang na bukas na inilatag na mga tubo [W / m], kinuha para sa mga hindi naka-insulated at insulated na tubo ayon sa talahanayan. 1 [2, 3]; lw at lg - haba ng mga patayo at pahalang na mga tubo sa loob ng nasasakupan, m; qnom at Qnom - ang nominal na heat flux density ng isang seksyon ng isang nalulugmok o kaukulang uri ng hindi nalulumbay na aparato sa pag-init, na ibinigay sa [3], sa Mga Rekomendasyon ng laboratoryo ng mga aparatong pampainit na "NIisantekhniki" (LLC "Vitaterm") at sa mga katalogo ng mga tagagawa ng aparato, na may pagkakaiba sa average na temperatura ng coolant at room air avtav na katumbas ng 70 ° C, at may rate ng daloy ng tubig na 360 kg / h sa aparato; Δtav at Gpr - aktwal na pagkakaiba sa temperatura na 0.5 (tg + to) - tv at coolant flow [kg / h] sa aparato; n at p ay mga pang-eksperimentong bilang na tagapagpahiwatig na isinasaalang-alang ang pagbabago sa koepisyent ng paglipat ng init ng aparato sa aktwal na mga halaga ng average na pagkakaiba sa temperatura at ang rate ng daloy ng coolant, pati na rin ang uri at pamamaraan ng pagkonekta ng aparato sa mga tubo ng sistema ng pag-init, pinagtibay ayon sa [3] o ayon sa Mga Rekomendasyon ng laboratoryo ng mga aparato sa pag-init na "NIIsantekhniki"; tg, to at tv - ang mga kinakalkula na halaga ng mga temperatura ng coolant bago at pagkatapos ng aparato at hangin sa ibinigay na silid, ° C; Ang Kopotn ay isang kumplikadong coefficient para sa pagdadala ng nominal heat fluks sa mga totoong kondisyon.

Kapag pumipili ng uri ng aparato ng pag-init [4], dapat tandaan na ang haba nito sa mga gusaling may mataas na mga kinakailangan sa kalinisan ay dapat na hindi bababa sa 75%, sa mga tirahan at iba pang mga pampublikong gusali - hindi bababa sa 50% ng haba ng skylight

Ang tinantyang rate ng daloy ng medium ng pag-init na dumadaan sa heater [kg / h] ay maaaring matukoy ng pormula:

Ang halaga ng Qpom dito ay tumutugma sa pagkarga ng init na nakatalaga sa isang aparato ng pag-init (kapag mayroong dalawa o higit pa sa kanila sa silid).

Kapag pumipili ng uri ng aparato ng pag-init [4], dapat tandaan na ang haba nito sa mga gusali na may mas mataas na mga kinakailangan sa kalinisan at kalinisan (mga ospital, mga institusyong preschool, paaralan, tahanan para sa mga matatanda at may kapansanan) ay dapat na hindi bababa sa 75%, sa mga tirahan at iba pang mga pampublikong gusali - hindi kukulangin sa 50% ng haba ng pagbubukas ng ilaw.

Mga halimbawa ng pagpili ng mga aparato sa pag-init

Halimbawa 1. Tukuyin ang kinakailangang bilang ng mga seksyon ng MC-140-M2 radiator, na naka-install nang walang isang screen sa ilalim ng window sill ng isang 1.5 X 1.5 m window, kung kilala: ang sistema ng pag-init ay dalawang-tubo, patayo, ang pagtula ng tubo ay bukas, nominal diameter ng mga patayong tubo (risers) sa loob ng lugar na 20 mm, pahalang (koneksyon sa radiator) 15 mm, ang kinakalkula na pagkonsumo ng init Qpom ng silid Blg. 1 ay 1000 W, ang kinakalkula na supply ng temperatura ng tubig tg at ibalik ang tubig upang pantay hanggang 95 at 70 ° C, ang temperatura ng hangin sa silid ay tв = 20 ° C, ang aparato ay konektado sa pamamagitan ng pang-itaas na pamamaraan, ang haba ng patayong lw at pahalang na mga tubo ng lg ay 6 at 3 m, ayon sa pagkakabanggit. Ang nominal heat flux ng isang seksyon qnom ay 160 W.

Desisyon.

1. Natagpuan namin ang rate ng daloy ng tubig Gpr na dumadaan sa radiator:

Ang mga tagapagpahiwatig n at p ay 0.3 at 0.02, ayon sa pagkakabanggit; β = 1.02, β1 = 1 at b = 1.

2. Hanapin ang pagkakaiba sa temperatura Δtav:

3. Natagpuan namin ang paglipat ng init ng mga tubo Qtr, gamit ang mga talahanayan ng paglipat ng init ng bukas na inilatag na patayo at pahalang na mga tubo:

4. Tukuyin ang bilang ng mga seksyon Npr:

Apat na seksyon ay dapat tanggapin para sa pag-install. Gayunpaman, ang haba ng radiator na 0.38 m ay mas mababa sa kalahati ng laki ng window. Samakatuwid, mas tama ang pag-install ng isang convector, halimbawa, "Santekhprom Auto". Ang mga indeks n at p para sa convector ay kinukuha katumbas ng 0.3 at 0.18, ayon sa pagkakabanggit.

Ang kinakalkula na paglipat ng init ng convector Qopr ay matatagpuan sa pamamagitan ng formula:

Tumatanggap kami ng isang convector na "Santekhprom Auto" na uri ng KSK20-0.918kA na may isang nominal heat flux na Qnom = 918 W. Ang haba ng casing ng convector ay 0.818 m.

Halimbawa 2. Tukuyin ang kinakailangang bilang ng mga seksyon ng radiator ng MC-140-M2 sa kinakalkula na suplay ng temperatura ng tubig tg at ibalik hanggang katumbas ng 85 at 60 ° C. Ang natitirang paunang data ay pareho.

Desisyon.

Sa kasong ito: Δtav = 52.5 ° C; ang paglipat ng init ng mga tubo ay magiging

Anim na seksyon ang tinatanggap para sa pag-install. Ang pagtaas sa kinakailangang bilang ng mga seksyon ng radiator sa pangalawang halimbawa ay sanhi ng pagbawas sa kinakalkula na daloy at pagbalik ng mga temperatura sa sistema ng pag-init.

Ayon sa mga kalkulasyon (halimbawa 5), ​​ang isang naka-mount na convector na "Santechprom Super Auto" na may isang nominal na heat flux na 3070 W ay maaaring tanggapin para sa pag-install. Bilang isang halimbawa - isang convector KSK 20-3070k ng daluyan na lalim na may isang anggular na balbula ng katawan na KTK-U1 at may isang seksyon na pagsasara. Ang haba ng casing ng Convector 1273 mm, kabuuang taas na 419 mm

Ang haba ng radiator na 0.57 m ay mas mababa sa kalahati ng laki ng window. Samakatuwid, dapat kang mag-install ng isang radiator ng isang mas mababang taas, halimbawa, ng uri ng MC-140-300, ang nominal heat flx ng isang seksyon kung saan ang qnom ay 0.12 kW (120 W).

Nahanap namin ang bilang ng mga seksyon sa pamamagitan ng sumusunod na pormula:

Tumatanggap kami ng walong seksyon para sa pag-install. Ang radiator ay 0.83 m ang haba, na higit sa kalahati ng laki ng window.

Halimbawa 3. Tukuyin ang kinakailangang bilang ng mga seksyon ng MC-140-M2 radiator, na naka-install sa ilalim ng window sills nang walang isang screen ng dalawang bintana na may sukat na 1.5 X 1.5 m na may isang pader, kung kilala: ang sistema ng pag-init ay dalawang-tubo, patayo, bukas na pagtula ng tubo , mga nominal diameter ng mga patayong tubo sa loob ng silid 20 mm, pahalang (koneksyon bago at pagkatapos ng radiator) 15 mm, ang kinakalkula na pagkonsumo ng init ng silid Qpom ay 3000 W, ang kinakalkula na temperatura ng supply tg at bumalik na tubig ay 95 at 70 ° C, ang temperatura ng hangin sa silid ay tв = 20 ° C, ang koneksyon ng aparato

alinsunod sa "top-down" na pamamaraan, ang haba ng patayong lw at pahalang na mga tubo ng lg ay 6 at 4 m, ayon sa pagkakabanggit. Nominal heat flux ng isang seksyon qnom = 0.16 kW (160 W). Desisyon.

1. Tukuyin ang rate ng daloy ng tubig Gpr na dumadaan sa dalawang radiator:

Ang mga tagapagpahiwatig n at p ay 0.3 at 0.02, ayon sa pagkakabanggit; β = 1.02, β1 = 1 at b = 1.

2. Hanapin ang pagkakaiba sa temperatura Δtav:

3. Natagpuan namin ang paglipat ng init ng mga tubo Qtr, gamit ang mga talahanayan ng paglipat ng init ng bukas na inilatag na patayo at pahalang na mga tubo:

4. Tukuyin ang kabuuang bilang ng mga seksyon Npr:

Tatanggapin namin para sa pag-install ng dalawang radiator ng 9 at 10 na seksyon.

Halimbawa 4. Tukuyin ang kinakailangang bilang ng mga seksyon ng radiator ng MC-140-M2 sa kinakalkula na supply ng temperatura ng tubig tg, at baligtarin, katumbas ng 85 at 60 ° C. Ang natitirang paunang data ay pareho.

Desisyon.

Sa kasong ito: Δtav = 52.5 ° C; ang paglipat ng init ng mga tubo ay magiging:

Tatanggapin namin para sa pag-install ng dalawang radiator ng 12 seksyon.

Halimbawa 5. Tukuyin ang uri ng convector sa kinakalkula na temperatura ng suplay ng tubig tp at bumalik sa katumbas ng 85 at 60 ° C, at ang kalkuladong pagkonsumo ng init ng silid Qpom, katumbas ng 2000 W. Ang natitirang paunang data ay ipinakita sa halimbawa 3: n = 0.3, p = 0.18.

Sa kasong ito: Δtav = 52.5 ° C; ang paglipat ng init ng mga tubo ay magiging:

Tapos

Maaari mong tanggapin para sa pag-install ng isang wall-mount convector na "Santekhprom Super Auto" na may isang nominal na heat flux na 3070 W. Ang Convector KSK 20-3070k ng daluyan ng lalim, bilang isang halimbawa, na may isang anggular na balbula ng katawan na KTK-U1 at may isang seksyon ng pagsasara. Ang haba ng convector casing ay 1273 mm, ang kabuuang taas ay 419 mm.

Posible ring mag-install ng isang KS20-3030 convector na ginawa ng NBBK LLC na may isang nominal na heat flux na 3030 W at isang haba ng pambalot na 1327 mm.

Halimbawa ng termal na disenyo

Bilang isang halimbawa ng pagkalkula ng init, mayroong isang regular na 1 palapag na bahay na may apat na sala, isang kusina, banyo, isang "hardin ng taglamig" at mga silid na magagamit.

Ang pundasyon ay gawa sa isang monolithic reinforced concrete slab (20 cm), ang panlabas na pader ay kongkreto (25 cm) na may plaster, ang bubong ay gawa sa mga kahoy na beam, ang bubong ay metal at mineral wool (10 cm)

Italaga natin ang paunang mga parameter ng bahay, kinakailangan para sa mga kalkulasyon.

Mga sukat ng gusali:

• taas ng sahig - 3 m;
• maliit na bintana ng harap at likod ng gusali 1470 * 1420 mm;
• malaking harapan ng bintana 2080 * 1420 mm;
• mga pintuan sa pasukan 2000 * 900 mm;
• likod na pintuan (exit sa terasa) 2000 * 1400 (700 + 700) mm.

Ang kabuuang lapad ng gusali ay 9.5 m2, ang haba ay 16 m2. Ang mga sala lamang (4 na PC.), Isang banyo at kusina ang maiinit.

Upang tumpak na kalkulahin ang pagkawala ng init sa mga dingding mula sa lugar ng panlabas na pader, kailangan mong ibawas ang lugar ng lahat ng mga bintana at pintuan - ito ay isang ganap na magkakaibang uri ng materyal na may sariling paglaban sa thermal

Nagsisimula kami sa pamamagitan ng pagkalkula ng mga lugar ng mga homogenous na materyales:

• palapag na lugar - 152 m2;
• bubong na lugar - 180 m2, isinasaalang-alang ang taas ng attic na 1.3 m at ang lapad ng pagtakbo - 4 m;
• window area - 3 * 1.47 * 1.42 + 2.08 * 1.42 = 9.22 m2;
• lugar ng pintuan - 2 * 0.9 + 2 * 2 * 1.4 = 7.4 m2.

Ang lugar ng mga panlabas na pader ay magiging 51 * 3-9.22-7.4 = 136.38 m2.

Magpatuloy tayo sa pagkalkula ng pagkawala ng init para sa bawat materyal:

• Qpol = S * ∆T * k / d = 152 * 20 * 0.2 / 1.7 = 357.65 W;
• Qroof = 180 * 40 * 0.1 / 0.05 = 14400 W;
• Qwindow = 9.22 * 40 * 0.36 / 0.5 = 265.54 W;
• Qdoor = 7.4 * 40 * 0.15 / 0.75 = 59.2 W;

At ang Qwall ay katumbas din ng 136.38 * 40 * 0.25 / 0.3 = 4546. Ang kabuuan ng lahat ng pagkawala ng init ay magiging 19628.4 W.

Bilang isang resulta, kinakalkula namin ang lakas ng boiler: Рboiler = 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.

Kalkulahin namin ang bilang ng mga seksyon ng radiator para sa isa sa mga silid. Para sa iba pa, pareho ang mga kalkulasyon. Halimbawa, ang isang sulok na silid (kaliwa, ibabang sulok ng diagram) ay 10.4 m2.

Samakatuwid, 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.

Ang silid na ito ay nangangailangan ng 9 na seksyon ng isang radiator ng pag-init na may output ng init na 180 W.

Bumabaling kami sa pagkalkula ng dami ng coolant sa system - W = 13.5 * P = 13.5 * 21 = 283.5 liters. Nangangahulugan ito na ang bilis ng coolant ay magiging: V = (0.86 * P * μ) / ∆T = (0.86 * 21000 * 0.9) /20=812.7 liters.

Bilang isang resulta, ang isang kumpletong paglilipat ng tungkulin ng buong dami ng coolant sa system ay katumbas ng 2.87 beses bawat oras.

Ang isang pagpipilian ng mga artikulo sa pagkalkula ng thermal ay makakatulong matukoy ang eksaktong mga parameter ng mga elemento ng sistema ng pag-init:

1. Pagkalkula ng sistema ng pag-init ng isang pribadong bahay: mga panuntunan at halimbawa ng pagkalkula
2. Thermal na pagkalkula ng isang gusali: mga pagtutukoy at pormula para sa pagsasagawa ng mga kalkulasyon + praktikal na mga halimbawa

Pagkalkula ng isang finned radiator bilang isang elemento ng isang heat exchanger na may sapilitang kombeksyon.

Ang isang pamamaraan ay ipinakita, gamit ang isang halimbawa ng isang Intel Pentium4 Willamette 1.9 GHz processor at isang B66-1A cooler na ginawa ng ADDA Corporation, na naglalarawan sa pamamaraan para sa pagkalkula ng mga finised radiator na idinisenyo upang palamig ang mga elemento ng pagbuo ng init ng elektronikong kagamitan na may sapilitang kombeksyon at flat. mga ibabaw ng thermal contact na may lakas na hanggang sa 100 W. Pinapayagan ng pamamaraan ang praktikal na pagkalkula ng mga modernong mahusay na mahusay na maliliit na sukat na aparato para sa pag-aalis ng init at ilapat ang mga ito sa buong spectrum ng mga radio electronics device na nangangailangan ng paglamig.

Ang mga parameter na itinakda sa paunang data:

P

= 67 W, ang lakas na nawala sa pamamagitan ng cooled na elemento;

qmula sa

= 296 ° K, ang temperatura ng daluyan (hangin) sa degree Kelvin;

qdati pa

= 348 ° K, ang nililimitahan na temperatura ng kristal;

qR

= nn ° K, average na temperatura ng base ng heatsink (kinakalkula sa panahon ng pagkalkula);

H

= 3 10-2 m, taas ng radiator fin sa metro;

d

= 0.8 10-3 m, kapal ng rib sa metro;

b

= 1.5 10-3 m, ang distansya sa pagitan ng mga tadyang;

lm

= 380 W / (m ° K), koepisyent ng thermal conductivity ng materyal na radiator;

L

= 8.3 10-2 m, ang laki ng radiator kasama ang gilid sa metro;

B

= 6.9 10-2 m, ang laki ng radiator sa kabila ng mga palikpik;

AT

= 8 10-3 m, ang kapal ng base ng radiator;

V

³ 2 m / s, bilis ng hangin sa mga radiator channel;

Z

= 27, ang bilang ng mga palikpik ng radiator;

ikawR

= nn K, ang sobrang temperatura ng base ng heatsink, ay kinakalkula sa pagkalkula;

eR

= 0.7, ang antas ng itim ng radiator.

Ipinapalagay na ang mapagkukunan ng init ay matatagpuan sa gitna ng radiator.

Ang lahat ng mga sukat ng linear ay sinusukat sa metro, temperatura sa Kelvin, lakas sa watts, at oras sa segundo.

Ang disenyo ng radiator at ang mga kinakailangang parameter para sa mga kalkulasyon ay ipinapakita sa Larawan 1.

Larawan 1.

Pamamaraan sa pagkalkula.

1. Tukuyin ang kabuuang cross-sectional area ng mga channel sa pagitan ng mga tadyang sa pamamagitan ng formula:

Sк = (Z - 1) · b · H [1]

Para sa tinatanggap na paunang data - Sk = (Z - 1) b H = (27-1) 1.5 10-3 3 10-2 = 1.1 10-3 m2

Para sa isang gitnang pag-install ng fan, ang daloy ng hangin ay lumabas sa pamamagitan ng dalawang dulo ng ibabaw at ang cross-sectional area ng mga duct ay dumodoble sa 2.2 10-3 m2

2. Nagtakda kami ng dalawang halaga para sa temperatura ng base ng radiator at isinasagawa ang pagkalkula para sa bawat halaga:

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

Mula dito, natutukoy ang sobrang temperatura ng base ng radiator. ikawR

patungkol sa kapaligiran.

uр = qр - qс [2]

Para sa unang punto, uр = 57 ° K, para sa pangalawa, uр = 17 ° K.

3. Tukuyin ang temperatura q

kinakailangan upang kalkulahin ang pamantayan ng Nusselt (Nu) at Reynolds (Re):

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

Kung saan: qmula sa
–
ambient temperatura ng hangin, kapaligiran,

V

- bilis ng hangin sa mga channel sa pagitan ng mga tadyang, sa m / s;

Ssa

- ang kabuuang cross-sectional area ng mga channel sa pagitan ng mga tadyang, sa m2;

r

- density ng hangin sa temperatura
q
Wed, sa kg / m3,

q

cf = 0.5 (
qp +qmula sa)
;

CR

- kapasidad ng init ng hangin sa temperatura
q
Wed, sa J / (kg x ° K);

P

- ang lakas na natanggal ng radiator.

Para sa tinanggap na paunang data - 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)

* Ang halaga para sa isang naibigay na finned radiator na may isang gitnang pag-install ng fan, V

mula sa mga kalkulasyon 1.5 - 2.5 m / sec (Tingnan ang Apendise 2), mula sa mga publikasyon [L.3] mga 2 m / sec. Para sa maikli, lumalawak na mga channel, tulad ng mas cool na Golden Orb, ang bilis ng paglamig ng hangin ay maaaring umabot sa 5 m / s.

4. Tukuyin ang mga halaga ng pamantayan ng Reynolds at Nusselt na kinakailangan upang makalkula ang koepisyent ng paglipat ng init ng mga palikpik ng radiator:

Re = V · L / n [4]

Kung saan: n

- koepisyent ng kinematic lapot ng hangin sa
qmula sa,m2/ mula sa
mula sa Apendiks 1, talahanayan 1.

Para sa tinanggap na paunang data - Re = VL / n = 2 8.3 10-2 / 15.8 10-6 = 1.05 104

Nu = 0.032 Re 0.8 [5]

Para sa tinanggap na paunang data - Nu = 0.032 Re 0.8 = 0.032 (2.62 104) 0.8 = 52.8

5. Tukuyin ang koepisyent ng convective heat transfer ng radiator fins:

asa
=Nu·lsa/
L W / (m
2
K) [6]

Kung saan, l

- koepisyent ng thermal conductivity ng hangin (W / (m deg)), sa
qmula sa
mula sa Apendiks 1, talahanayan1.

Para sa tinatanggap na paunang data - ak = Nu · lv / L = 52.8 · 2.72 10-2 / 8.3 10-2 = 17.3

6. Tukuyin ang mga pantulong na mga koepisyent:

m = (2 · ak / lm · d) 1/2 [7]

natutukoy namin ang halaga ng mh at ang tangent ng hyperbolic th (mh).

Para sa tinatanggap na paunang data - m = (2 ak / lm d) 1/2 = (2 17.3 / (380 0.8 10-3)) 1/2 = 10.6

Para sa tinatanggap na paunang data - m · H = 10.6 · 3 10-2 = 0.32; ika (m H) = 0.31

7. Tukuyin ang dami ng init na ibinigay sa pamamagitan ng kombeksyon mula sa mga palikpik ng radiator:

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

Kung saan: Z

- bilang ng mga tadyang;

lm

= koepisyent ng thermal conductivity ng radiator metal, W / (m
·
° K);

m

- tingnan ang pormula 7;

SR

- cross-sectional area ng radiator fin, m2,

Sр = L · d [9]

ikawR

- temperatura ng sobrang init ng base ng radiator.

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. Tukuyin ang average na temperatura ng palikpik ng radiator:

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

Kung saan: ch
(mH)
- ang cosine ay hyperbolic.

Para sa tinatanggap na paunang data - qср = (qр / 2) [1 + 1 / ch (m · H)] = (353/2) [1 + 1 / 1.05] = 344 ° K (71 ° С)

* Ang laki ng tangent at cosine ng hyperbolic ay kinakalkula sa isang calculator sa engineering sa pamamagitan ng sunud-sunod na pagganap ng "hyp" at "tg" o "cos" na operasyon.

9. Tukuyin ang nagliliwanag na coefficient ng paglipat ng init:

al = eр · f (qср, qс) · j [11]

f (qср, qс) = 0.23 [5 10-3 (qср + qс)] 3

Para sa tinanggap na paunang data - f (qcr, qc) = 0.23 [5 10-3 (qcr + qc)] 3 = 0.23 [5 10-3 (335 + 296)] 3 = 7.54

Irradiance coefficient:

j = b / (b + 2h)

j = b / (b + 2H) = 1.5 10-3 / (1.5 10-3 + 3 10-2) = 0.048

al = eрf (qav, qs) j = 0.7 x 7.54 x 0.048 = 0.25 W / m2 K

10. Tukuyin ang lugar sa ibabaw ng nagniningning na pagkilos ng bagay:

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

Para sa tinatanggap na paunang data - Sl = 2 L [(Z -1) · (b + d) + d] +2 H · L · Z = 0.1445 m2

11. Tukuyin ang dami ng init na ibinibigay sa pamamagitan ng radiation:

Pl = al · Sl (qav - qc) [13]

Para sa tinanggap na paunang data - Pl = alSl (qav - qc) = 0.25 0.1445 (344 - 296) = 1.73 W

12. Ang kabuuang halaga ng init na ibinibigay ng radiator sa isang ibinigay na temperatura ng radiator qр = 353K:

P = Prk + Pl [14]

Para sa tinatanggap na paunang data - P = Prk + Pl = 127 + 1.73 = 128.7 W.

13. Inuulit namin ang mga kalkulasyon para sa temperatura ng heatsink q

p = 313K, at binabalangkas namin ang thermal na katangian ng kinakalkula na radiator sa dalawang puntos. Para sa puntong ito, P = 38W. Dito, kasama ang patayong axis, ang dami ng init na ibinibigay ng radiator ay idineposito
PR
, at ang pahalang na temperatura ng radiator ay
qR
.

Figure 2

Mula sa nagresultang grap, natutukoy namin para sa isang naibigay na lakas na 67W, qR

= 328 ° K o 55 ° C.

14. Ayon sa katangian ng init ng radiator, natutukoy namin na para sa isang naibigay na lakas PR

= 67W, temperatura ng heatsink
qR
= 328.5 ° C. Ang temperatura ng sobrang init ng radiador
ikawR
maaaring matukoy ng pormula 2.

Katumbas ito ng uр = qр - qс = 328 - 296 = 32 ° K.

15. Tukuyin ang temperatura ng kristal at ihambing ito sa limitadong halaga na itinakda ng tagagawa

qsa
=q
p + P (
r
pc +
r
pr) ° K = 328 + 67 (0.003 + 0.1) = 335 (62 ° C), [15]

Kung saan:

qR
–
temperatura ng base ng radiator para sa isang naibigay na punto ng disenyo,

R

- ang resulta ng pagkalkula sa pamamagitan ng pormula 14,

r

pc - thermal paglaban ng case ng processor - kristal, para sa mapagkukunang init na ito ay 0.003 K / W

r

pr - thermal paglaban ng case-radiator, para sa isang naibigay na mapagkukunan ng init ay katumbas ng 0.1K / W (na may heat-conduct paste).

Ang nakuha na resulta ay mas mababa sa maximum na temperatura na tinutukoy ng gumagawa, at malapit sa data [L.2] (mga 57 ° C). Sa kasong ito, ang temperatura ng sobrang pag-init ng kristal na may kaugnayan sa nakapaligid na hangin sa mga kalkulasyon sa itaas ay 32 ° C, at sa [L.2] 34 ° C.

Sa pangkalahatang mga termino, ang thermal paglaban sa pagitan ng dalawang patag na ibabaw kapag gumagamit ng mga nagbebenta, pastes at adhesives:

r =

d
sa
lk-1
·
Scont
-1
[16]

Kung saan: d

k ay ang kapal ng puwang sa pagitan ng radiator at ang pambalot ng cooled unit na puno ng materyal na nagsasagawa ng init sa m,

lsa

- koepisyent ng thermal conductivity ng isang materyal na nagsasagawa ng init sa puwang W / (m K),

Scont

Ang lugar ba ng ibabaw ng contact sa m2.

Ang tinatayang halaga ng rcr na may sapat na paghihigpit at walang gaskets at mga pampadulas ay

rcr = 2.2 / Scont

Kapag gumagamit ng mga pastes, ang thermal resistance ay bumababa ng halos 2 beses.

16. Paghambingin qsa

mula sa
qdati pa
, nakatanggap kami ng isang radiator na nagbibigay
qsa
= 325 ° K, mas mababa
qdati pa=
348 ° K, - ang ibinigay na radiator ay nagbibigay ng thermal mode ng yunit na may isang margin.

17. Tukuyin ang thermal paglaban ng kinakalkula heatsink:

r =

ikaw
R
/ P (° K / W) [17]

r = uр / P (° / W) = 32/67 = 0.47 ° / W

Napag-alaman:

Ang kinakalkula na heat exchanger ay nagbibigay ng pag-aalis ng lakas ng init na 67W sa isang nakapaligid na temperatura ng hanggang sa 23 ° C, habang ang temperatura ng kristal na 325 ° K (62 ° C) ay hindi hihigit sa 348 ° K (75 ° C) na pinapayagan para sa processor na ito.

Ang paggamit ng isang espesyal na paggamot sa ibabaw upang madagdagan ang output ng thermal power sa pamamagitan ng radiation sa temperatura hanggang 50 ° C na naging epektibo at hindi mairerekomenda, dahil ay hindi nagbabayad ng mga gastos.

Nais kong matulungan ang materyal na ito na hindi lamang kalkulahin at gumawa ng isang modernong maliit na sukat na mahusay na heat exchanger, katulad ng mga malawak na ginagamit sa teknolohiya ng computer, ngunit may kakayahan din na magpasya sa paggamit ng mga nasabing aparato na nauugnay sa iyong mga gawain .

Patuloy para sa pagkalkula ng heat exchanger.

Talahanayan 1

Ang mga halaga ng mga pare-pareho para sa mga kalagitnaan na temperatura, sa isang unang pagtatantya, ay maaaring makuha sa pamamagitan ng paglalagay ng mga graph ng mga pag-andar para sa mga temperatura na ipinahiwatig sa unang haligi.

Apendiks 2.

Pagkalkula ng bilis ng paggalaw ng paglamig ng hangin sa radiator.

Ang bilis ng paggalaw ng coolant habang sapilitang kombeksyon sa mga gas:

V = Gv / Sк

Kung saan: Ang Gv ay ang volumetric flow rate ng coolant, (para sa isang 70x70 fan, Sp = 30 cm2, 7 blades, Rem = 2.3 W, w = 3500 rpm, Gv = 0.6-0.8 m3 / min. O talagang 0, 2 -0.3 o V = 2m / sec),

Sк - libreng cross-sectional area na lugar para sa daanan.

Isinasaalang-alang na ang daloy ng lugar ng fan ay 30 cm2, at ang lugar ng mga radiator channel ay 22 cm2, ang bilis ng paghihip ng hangin ay natutukoy na mas mababa, at magiging katumbas ng:

V = Gv / S = 0.3 m3

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

Para sa mga kalkulasyon, kumukuha kami ng 2 m / s.

Panitikan:

1. Handbook ng taga-disenyo ng CEA, ed. Ni RG Varlamov, M, Soviet radio, 1972;
2. REA Designer Handbook, ed. Ni RG Varlamov, M, Soviet Radio, 1980;
3. https://www.ixbt.com/cpu/, Mga Cooler para sa Socket 478, Spring-Summer 2002, Vitaly Krinitsin

   , Nai-publish - Hulyo 29, 2002;

4. https://www.ixbt.com/cpu/, Pagsukat sa mga bilis ng hangin sa likod ng mga cool na tagahanga at cooler, Alexander Tsikulin, Alexey Rameykin, Nai-publish - Agosto 30, 2002.

inihanda noong 2003 batay sa mga materyal na L.1 at 2

Sorokin A.D.

Ang pamamaraan na ito ay maaaring ma-download sa format na PDF dito.

Tiyak na pagkalkula ng output ng init

Para dito, ginagamit ang mga kadahilanan sa pagwawasto:

• Ang K1 ay nakasalalay sa uri ng mga bintana. Ang mga two-room double-glazed windows ay tumutugma sa 1, ordinaryong glazing - 1.27, window ng three-chamber - 0.85;
• Ipinapakita ng K2 ang antas ng thermal insulation ng mga pader. Ito ay nasa saklaw mula sa 1 (foam concrete) hanggang 1.5 para sa mga kongkretong bloke at 1.5 brick;
• Sinasalamin ng K3 ang ratio sa pagitan ng lugar ng mga bintana at sahig. Ang mas maraming mga frame ng window doon, mas malaki ang pagkawala ng init. Sa 20% glazing, ang coefficient ay 1, at sa 50% tataas ito sa 1.5;
• Ang K4 ay nakasalalay sa minimum na temperatura sa labas ng gusali sa panahon ng pag-init. Ang temperatura ng -20 ° C ay kinukuha bilang isang yunit, at pagkatapos ay idinagdag o binawas ang 0.1 para sa bawat 5 degree;
• Isinasaalang-alang ng K5 ang bilang ng mga panlabas na pader. Ang koepisyent para sa isang pader ay 1, kung mayroong dalawa o tatlo, kung gayon ito ay 1.2, kapag apat - 1.33;
• Sinasalamin ng K6 ang uri ng silid na matatagpuan sa itaas ng isang tiyak na silid. Kung mayroong isang tirahan sa itaas, ang halaga ng pagwawasto ay 0.82, isang mainit na attic - 0.91, isang malamig na attic - 1.0;
• K7 - nakasalalay sa taas ng mga kisame. Para sa taas na 2.5 metro, ito ay 1.0, at para sa 3 metro - 1.05.

Kapag ang lahat ng mga kadahilanan sa pagwawasto ay nalalaman, ang lakas ng sistema ng pag-init ay kinakalkula para sa bawat silid gamit ang formula:

Thermal pagkalkula ng isang silid at isang gusali bilang isang buo, formula ng pagkawala ng init

Thermal pagkalkula

Kaya, bago kalkulahin ang sistema ng pag-init para sa iyong sariling bahay, dapat mong malaman ang ilang data na nauugnay sa mismong gusali.

Mula sa proyekto ng bahay, malalaman mo ang mga sukat ng maiinit na lugar - ang taas ng mga pader, ang lugar, ang bilang ng mga bintana at pintuan ng pintuan, pati na rin ang kanilang mga sukat. Paano matatagpuan ang bahay na may kaugnayan sa mga cardinal point. Magkaroon ng kamalayan sa average na temperatura ng taglamig sa iyong lugar. Anong materyal ang pinagtayo mismo ng gusali?

Partikular na pansin sa mga panlabas na pader. Tiyaking matukoy ang mga bahagi mula sa sahig hanggang sa lupa, na kinabibilangan ng pundasyon ng gusali. Nalalapat ang pareho sa mga nangungunang elemento, ibig sabihin, kisame, bubong at mga slab.

Ito ang mga parameter ng istraktura na magpapahintulot sa iyo na magpatuloy sa pagkalkula ng haydroliko. Harapin natin ito, ang lahat ng impormasyon sa itaas ay magagamit, kaya dapat walang mga problema sa pagkolekta nito.

Comprehensive pagkalkula ng pagkarga ng init

Bilang karagdagan sa panteorya na solusyon ng mga isyu na nauugnay sa mga thermal load, isang bilang ng mga praktikal na hakbang ang isinasagawa sa panahon ng disenyo. Kasama sa mga kumpletong survey ng engineering sa init ang thermography ng lahat ng mga istraktura ng gusali, kabilang ang mga kisame, dingding, pintuan, bintana. Salamat sa gawaing ito, posible na matukoy at maitala ang iba't ibang mga kadahilanan na nakakaapekto sa pagkawala ng init ng isang bahay o gusaling pang-industriya.

Nagbibigay ang mga thermal survey ng pinaka-maaasahang data sa mga pag-load ng init at pagkawala ng init para sa isang partikular na gusali sa isang tiyak na tagal ng panahon. Ginagawang posible ng mga praktikal na hakbang na malinaw na maipakita kung ano ang hindi maipakita ang mga kalkulasyon ng teoretikal - mga lugar ng problema ng istraktura sa hinaharap.

Mula sa lahat ng nabanggit, maaari nating tapusin na ang mga kalkulasyon ng pag-load ng init para sa mainit na supply ng tubig, pagpainit at bentilasyon, katulad ng haydroliko na pagkalkula ng sistema ng pag-init, ay napakahalaga at tiyak na maisasagawa ito bago magsimula ang pag-aayos ng ang sistema ng supply ng init sa iyong sariling bahay o sa isang pasilidad para sa ibang layunin. Kapag ang diskarte sa trabaho ay tapos na nang tama, masisiguro ang walang paggalaw na istraktura ng pag-init, at walang dagdag na gastos.

Halimbawa ng video ng pagkalkula ng pag-load ng init sa sistema ng pag-init ng isang gusali: