Основи планування систем опалення
- IBS INGENIEURBЬRO ДЛЯ ДОМАШНІХ ТЕХНОЛОГІЙ СТОЛАР -
Остання обробка: 03.03.2012 19:40 IBS/ОПАЛЕННЯ/ОСНОВИ
Фізичні величини, одиниці СІ, одиниці енергії, визначення та таблиці перерахунку енергії, потужності, тиску; Константи; Речовини, що містять енергію; Стандарти та правила; Теплове навантаження, розрахунки теплового навантаження; Градусні дні, градусні дні опалення; Контроль та гідравліка.
Збірник принципів планування технології опалення
| кДж | Кіломоулі | |
| ккал | Кілокалорія | 1 ккал = 4,1868 кДж |
| кВт-год | Кіловат-години | 1 кВт-год = 3600 кДж |
| кг SCE | Кілограми вугільних одиниць | 1 кг SKE = 29 308 кДж |
| кг RЦE | Кілограми одиниць сирої нафти | 1 кг RЦE = 41868 кДж |
| мі природний газ | Кубічні метри природного газу | 1 мі природного газу = 31 736 кДж |
1 кВт-год = 859,845 ккал
= 0,1 л мазуту EL = 0,090334 mі природного газу (Ho)
= 0,122833 кг SKE = 0,122833 кг RЦE = 3412,08 BTU
BTU = британська теплова одиниця, 1 BTU = 252 кал = 1,055 Дж,
Відповідно до Міжнародної системи одиниць (SI) "Джоуль" (J) є одиницею вимірювання енергії, роботи та тепла,
"Вт" (Вт) пристрій для потужності, витрати енергії та теплового потоку.
Енергія (робота, кількість тепла)
1 джоуль (J) визначається як робота (або енергія), яка утворюється при зміщенні точки прикладання сили 1 Ньютон (N) на 1 м у напрямку сили.
1 Ньютон є єдиним сили, що дає тілу масою 1 кг прискорення 1 м на квадратну секунду (1 N = 1 кг м/сІ).
G (вага kp) = m (маса кг) x g (прискорення під дією сили тяжіння 9,81 м/сІ)
-> 1 кп = 1 кг х 9,81 м/сІ = 9,81 кгм/сІ = 1 Н
Один джоуль дорівнює енергії, необхідній для:
На відстані одного метра сили (Нм) одного Ньютона або
на секунду потужність одного вата (Вт).
Потужність (енергетичний потік, тепловий потік)
1 Вт (Вт) визначається як потужність, в якому енергія 1 джоуля перетворюється протягом часу 1 секунди.
Це означає, що ват ідентичний 1 джоулю в секунду (1 джоуль = 1 вата в секунді).
Відповідно, 1 джоуль представляє роботу, яка виробляється та/або споживається протягом однієї секунди при потужності 1 Вт (1 Дж = 1 Вт).
-> 1 Вт = 1 Дж/с = 1 Н м/с = 1 кг мІ/сі
Теплові характеристики
- виділена теплова енергія на Одиниця часу, характерний параметр системи перетворення енергії, що генерує тепло.
Вона знаходиться в д. Зазвичай дається в кіловатах (кВт) або мегаваттах (МВт).
-> Потужність (тепловий потік) = енергія (робота) за одиницю часу (година)
1 кДж/год = 0,2778 Вт, 1 Вт = 3,6 кДж/год, 1 кВт = 1 кДж/с
Теплоємність C.
z. Б. для води: 1 ккал/К = 4,187 кДж/кг К
Питома теплоємність c
теплоємність, пов’язана з масою 1 кг
z. B. для води: c = 1 ккал/кг K = 4,2 кДж/кг K = 4,187 Вт/кг K
для води при 20 ° C:
питома теплоємність cpw = 1 ккал/кг К = 4,18 кДж/кг К
= 1,16 Вт/кг K = 0,00116 кВт-год/кг K
Щільність ςW = 1000 кг/мі:
для повітря при 20 (?) ° C:
Джерело: Кишенькова книга для опалення та кондиціонування повітря тощо.
Стандарт DIN (DIN.)
DIN = Німецький інститут стандартизації, у Швейцарії SNV (Швейцарська асоціація стандартизації), в Австрії ON (Австрійський інститут стандартизації)
Має виключно або переважно національне значення або публікується як попередній етап до міжнародного документа.
Чернетки відповідно до стандартів DIN, додатково позначені позначкою E. позначений, Донорми С V.
Однак стандарти DIN як технічні правила самі по собі не є обов'язковими, але представляють рекомендації.
Зобов'язання щодо подання заявки може виникати із законів та розпоряджень або існувати на підставі договірних угод.
Європейський стандарт (EN.)
Вони служать шаблоном для національної реалізації і не доступні користувачеві як продукт.
Вони застосовуються лише у своїх національних реалізаціях (наприклад, у Німеччині як DIN EN, у Великобританії як BS EN або у Франції як NF EN).
Міжнародний стандарт (ISO.)
Ви з Яміжнародна Оорганізація для С.Видано стандартизацію.
Німецьке видання європейського стандарту (DIN EN.)
Він повинен бути прийнятий без змін усіма членами загальноєвропейської організації зі стандартизації CEN/CENELEC.
Необхідно зняти суперечливі національні стандарти.
До заявки можуть бути додані національна передмова та, за необхідності, національний додаток.
Національний, міжнародний та світовий стандарт (DIN EN ISO.)
Цей набір правил відображає всі три рівні впливу, які може мати стандарт.
(Кар'єра: за погодженням з міжнародною організацією зі стандартизації, наприклад, ISO, розробляється європейський стандарт, який потім приймається як стандарт DIN)
Стандарт DIN ISO (DIN ISO.)
Незмінне прийняття стандарту ISO.
Джерело: IKZ-HAUSTECHNIK 6/2009; www.din.de
Під Нагрівальне навантаження У цивільному будівництві розуміється теплопостачання, необхідне для підтримки певної кімнатної температури, воно дається у Вт або кВт.
Теплове навантаження залежить від розташування будівлі, конструкції теплопередаючої площі будівлі та призначення окремих приміщень.
Згідно з нею базується потреба у заходах щодо теплозахисту та конструкція системи опалення.
Визначення нагрівального навантаження в Німеччина в DIN EN 12831 стандартизований.
Для існуючих будівель нагрівальне навантаження можна визначити точніше та простіше за допомогою статистичних методів, ніж це можливо за допомогою методів будівельної фізики.
Розрахунок теплового навантаження використовується для визначення розміру системи опалення та радіаторів або теплої підлоги.
Розрахунок робить конкретні твердження, щодо яких потужність (в кВт) повинні мати теплогенератор та радіатори (в приміщенні), щоб у приміщеннях підтримувалася комфортна температура при найнижчій зовнішній температурі, специфічній для місця розташування.
Наслідки неправильного визначення нагрівального навантаження
Дослідження за даними Wolff/Jagnow у Німеччині показали, що розміри котлів були в 1,8 рази більшими за необхідні.
На додаток до вищих витрат на придбання, це призводить до значних втрат ефективності і, отже, вищих витрат в експлуатації. Наприклад:
- циркуляційні насоси занадто великі і використовують занадто багато енергії.
- сучасні конденсаційні котли працюють не в оптимальній робочій точці.
- Енергопостачальні компанії часто беруть базову ціну на основі нагрівального навантаження або потужності теплогенератора.
Якщо специфікація нагрівального навантаження неправильна або розміри неправильні, користувач оплачує не потрібну потужність.
На відміну від розрахунку теплоізоляції згідно DIN 4108 або DIN 4701, сонячні та внутрішні посилення не враховуються при розрахунку нагрівального навантаження. Передбачається "найгірший випадок".
Зокрема, у випадку високоізольованих будівель за стандартом низькоенергетичного або пасивного будинку, активована накопичувальна маса яких надає додатковий зволожуючий ефект на коливання температури, розмір нагрівального навантаження відповідно до EN 12831 часто призводить до надмірної та недостатньо використаної технології опалення.
Розрахунок нагрівального навантаження не слід плутати з розрахунком згідно з Постановою про енергозбереження (EnEV).
EnEV робить заяву про споживання енергії, Розрахунок нагрівального навантаження з іншого боку, обчислює необхідне потужність.
Чому навантаження на опалення будівлі перевищує суму навантажень приміщення?
У більшості випадків навантаження на опалення будівлі, яке використовується для проектування котла, менше суми навантажень приміщення.
Цього також слід очікувати, оскільки враховуються лише втрати через зовнішню оболонку, а мінімальний повітрообмін у природно провітрюваних приміщеннях враховується лише в розрахунку будівлі .
Однак, якщо є приміщення з системою припливного повітря, нагрівання об'єму припливного повітря від стандартної зовнішньої температури до температури продування в приміщенні додається до нагрівального навантаження будівлі.
Таким чином, навантаження на опалення будівлі може значно збільшитися і, можливо, також перевищити суму навантажень у приміщенні.
Яке нагрівальне навантаження використовується для проектування радіаторів?
EN 12831 визначає метод розрахунку для визначення теплопостачання, яке потрібно за стандартних проектних умов, щоб забезпечити досягнення необхідної стандартної внутрішньої температури.
Ці настанови, орієнтовані насамперед на проектувальників, будівельників та операторів систем теплопостачання, розміщують процедуру розрахунку стандартного нагрівального навантаження на єдиній основі в Європі.
Стандарт описує метод розрахунку Стандартне нагрівальне навантаження:
- на просторовій або зональній основі з метою
Дизайн нагрівальних поверхонь
- на основі всієї системи опалення для проектування
Параметри значення та коефіцієнти, необхідні для розрахунку стандартного нагрівального навантаження, зберігаються у так званих національних додатках до EN 12831 (наприклад, DIN EN 12831, с. 1).
Додаток D EN 12831 перелічує всі фактори, які можуть бути визначені на національному рівні, та визначає стандартні значення для всіх випадків, коли національні значення відсутні.
Було показано, що нагрівачі відповідно до EN 12831 занадто великі.
З цієї причини 1 липня 2008 року було опубліковане нове видання національного додатку, яке зводить результати до значень старого DIN 4701.
Якщо національний додаток до цього стандарту відсутній, значення можна взяти з додатку D EN 12831.
EN 12831 визначає процедуру розрахунку стандартних теплових втрат та стандартного нагрівального навантаження для стандартних випадків за проектних умов.
Наступними будівлями є стандартні випадки:
- Будівництво з одним обмежена висота кімнати (не більше 5 м)
- Будинки, які, як вважають, під
Стандартні умови нагріваються до стійкого стану
Нагрівальне навантаження будівлі
це сума всіх передач (передача тепла від будівлі або всередину) та вентиляційних втрат плюс продуктивність нагрівання окремих приміщень, кожна з яких базується на внутрішній температурі та рівномірній зовнішній температурі:
Стандартне нагрівальне навантаження кімнати
відповідає коефіцієнту зниження температури (для нормально опалюваних приміщень = 1), помноженому на суму втрат при пропусканні та втрат тепла в вентиляції:
Втрати при передачі кімнати
- це сума всіх навколишніх площ, помножена на відповідні скориговані значення U і помножена на різницю між внутрішньою та стандартною зовнішньою температурою:
Втрати тепла при вентиляції кімнати
- об’ємний потік, помножений на питому теплоємність і щільність повітря та на різницю між внутрішньою та стандартною зовнішньою температурою:
Біля спрощена процедура обчислюється з об'ємом кімнати VR і швидкістю обміну повітря (хв) n = 0,5. Результатом є втрата вентиляції наступним чином: