Binaların ısı kaybını hesaplama yöntemi ve uygulama prosedürü (bkz. SP 50.13330.2012 Termal koruma binalar, paragraf 5).
Ev, çevreleyen yapılar (duvarlar, tavanlar, pencereler, çatı, temel), havalandırma ve kanalizasyon yoluyla ısı kaybeder. Ana ısı kayıpları, tüm ısı kayıplarının% 60-90'ı olan kapalı yapılardan geçer.
Her durumda, ısıtmalı odada bulunan kapalı tipteki tüm yapılar için ısı kaybı muhasebesi yapılmalıdır.
Bu durumda, komşu odalardaki sıcaklık ile sıcaklıkları arasındaki fark 3 santigrat dereceyi geçmezse, iç yapılar aracılığıyla gerçekleştirilen ısı kayıplarını hesaba katmak gerekli değildir.
Kapalı yapılar yoluyla ısı kaybı
Binaların ısı kayıpları esas olarak şunlara bağlıdır:
1 Ev ve dışarıdaki sıcaklık farkları (fark ne kadar büyükse kayıplar da o kadar yüksek),
2 Duvarların, pencerelerin, kapıların, kaplamaların, zeminlerin ısı koruma özellikleri (odanın kapalı yapıları olarak adlandırılır).
Eskrim yapıları genellikle yapı olarak homojen değildir. Ve genellikle birkaç katmandan oluşurlar. Örnek: kabuk duvar = sıva + kabuk kabuk + dış dekorasyon... Bu yapı aynı zamanda kapalı hava boşluklarını da içerebilir (örnek: tuğla veya blokların içindeki boşluklar). Yukarıdaki malzemeler birbirinden farklı termal özelliklere sahiptir. Bir yapı katmanı için bu tür ana karakteristik, ısı transfer direnci R'dir.
q kaybedilen ısı miktarıdır metrekareçevreleyen yüzey (genellikle W / m2 olarak ölçülür)
ΔT, hesaplanan odanın içindeki sıcaklık ile dış hava sıcaklığı arasındaki farktır (hesaplanan binanın bulunduğu iklim bölgesi için en soğuk beş günlük sürenin sıcaklığı ° C).
Temel olarak, odalarda iç sıcaklık alınır. Konut binaları 22 ° C Konut dışı 18 оС. Su arıtma bölgeleri 33°C.
Çok katmanlı bir yapı söz konusu olduğunda, yapının katmanlarının dirençleri toplanır.
δ — katman kalınlığı, m;
λ, kapalı yapıların çalışma koşulları dikkate alınarak, yapı katmanının malzemesinin hesaplanan termal iletkenlik katsayısıdır, W / (m2 оС).
Hesaplama için gereken temel verileri sıraladık.
Bu nedenle, kapalı yapılar yoluyla ısı kayıplarını hesaplamak için şunlara ihtiyacımız var:
1. Yapıların ısı transfer direnci (yapı çok katmanlı ise Σ R katmanları)
2. Sıcaklık arasındaki fark hesaplama odası ve dışarısı (en soğuk beş günlük dönemin sıcaklığı ° C). ΔT
3. Eskrim alanı F (Ayrı duvarlar, pencereler, kapılar, tavan, zemin)
4. Binanın ana noktalara göre oryantasyonu da yararlıdır.
Bir çitin ısı kaybını hesaplama formülü şöyle görünür:
Qlim = (ΔT / Rlim) * Flim * n * (1 + ∑b)
Qlim - kapalı yapılar yoluyla ısı kaybı, W
Rlim - ısı transferine karşı direnç, metrekare ° C / W; (Birkaç katman varsa, o zaman ∑ Rlim katmanları)
Sis - kapalı yapının alanı, m;
n, kapalı yapının dış hava ile temas katsayısıdır.
| duvar örmek | katsayısı n |
| 1. Dış duvarlar ve kaplamalar (dış hava ile havalandırılanlar dahil), tavan arası tavanlar (parça malzemelerden yapılmış çatı kaplamalı) ve yol üstü; Kuzey inşaat ve iklim bölgesinde soğuk (kapalı duvarlar olmadan) yer altı tavanları | |
| 2. Dış hava ile iletişim kuran soğuk bodrum katları üzerindeki tavanlar; çatı katları (bir çatı ile rulo malzemeleri); Kuzey inşaat ve iklim bölgesinde soğuk (kapalı duvarlarla birlikte) yer altı ve soğuk zeminler üzerinde tavanlar | 0,9 |
| 3. Duvarlarda çatı pencereleri olan, ısıtılmayan bodrum katları üzerine bindirme | 0,75 |
| 4. Zemin seviyesinin üzerinde bulunan, duvarlarda çatı penceresi olmayan, ısıtılmayan bodrum katları üzerindeki tavanlar | 0,6 |
| 5. Yer seviyesinin altında bulunan, ısıtılmamış teknik yer altının üst üste binmesi | 0,4 |
Her bir kapalı yapının ısı kayıpları ayrı ayrı sayılır. Tüm odanın kapalı yapılarından kaynaklanan ısı kaybı miktarı, odanın her bir kapalı yapısından kaynaklanan ısı kayıplarının toplamı olacaktır.
Zeminlerden ısı kaybının hesaplanması
Yerde yalıtımsız zemin
Genellikle, diğer bina zarflarının (dış duvarlar, pencere ve kapı açıklıkları) benzer göstergeleriyle karşılaştırıldığında, zeminin ısı kaybının önemsiz olduğu varsayılır ve basitleştirilmiş bir biçimde ısıtma sistemlerinin hesaplanmasında dikkate alınır. Bu tür hesaplamalar, basitleştirilmiş bir muhasebe sistemine ve çeşitli ısı transfer direncinin düzeltme katsayılarına dayanmaktadır. Yapı malzemeleri.
Hesaba katıldığında teorik arka plan ve bir toprak zeminin ısı kaybını hesaplamak için metodoloji uzun zaman önce geliştirildi (yani geniş bir tasarım marjı ile), bu ampirik yaklaşımların pratikte uygulanabilirliği hakkında güvenle konuşabiliriz. modern koşullar... Çeşitli yapı malzemelerinin ısıl iletkenlik ve ısı transferi katsayıları, yalıtım ve zemin kaplamaları iyi bilinmektedir ve zemindeki ısı kaybını hesaplamak için başka hiçbir fiziksel özellik gerekli değildir. Termal özelliklerine göre, zeminler genellikle yalıtımlı ve yalıtımsız, yapısal olarak - zemindeki zeminler ve kütüklere ayrılır.
Zeminde yalıtılmamış bir zeminden ısı kaybının hesaplanması, bina kabuğundan ısı kaybını değerlendirmek için genel formüle dayanmaktadır:
nerede Q- ana ve ek ısı kaybı, W;
A- kapalı yapının toplam alanı, m2;
televizyon , tн- odanın ve dış havanın içindeki sıcaklık, оС;
β - toplamda ek ısı kayıplarının payı;
n- değeri kapalı yapının konumuna göre belirlenen düzeltme faktörü;
Ro- ısı transferine direnç, m2 ° С / W.
Homojen bir tek katmanlı zemin örtüşmesi durumunda, ısı transfer direnci R®'nin zemindeki yalıtılmamış zemin malzemesinin ısı transfer katsayısı ile ters orantılı olduğuna dikkat edin.
Yalıtılmamış bir zeminden ısı kaybını hesaplarken, (1+ β) n = 1 değerinin olduğu basitleştirilmiş bir yaklaşım kullanılır. Bu, zeminin altındaki toprağın sıcaklık alanlarının doğal heterojenliğinden kaynaklanmaktadır.
Yalıtımsız zeminin ısı kaybı, numaralandırması başlayan her iki metrelik bölge için ayrı ayrı belirlenir. dış duvar bina. Toplamda, her bölgedeki toprağın sıcaklığının sabit olduğu göz önüne alındığında, 2 m genişliğinde bu tür dört şeridi dikkate almak gelenekseldir. Dördüncü bölge, ilk üç şeridin sınırları içinde yalıtılmamış zeminin tüm yüzeyini içerir. Isı transfer direnci alınır: 1. bölge için R1 = 2.1; 2. R2 = 4.3 için; sırasıyla üçüncü ve dördüncü için R3 = 8.6, R4 = 14,2 m2 * оС / W.
1. Isı kaybı hesaplanırken zemin yüzeyinin zeminde ve bitişik girintili duvarlarda imar edilmesi
Asfaltsız zemin tabanına sahip gömme odalar durumunda: duvar yüzeyine bitişik ilk bölgenin alanı hesaplamalarda iki kez dikkate alınır. Zeminin ısı kayıpları, binanın bitişik dikey çevreleyen yapılarındaki ısı kayıpları ile toplandığından, bu oldukça anlaşılabilir bir durumdur.
Zeminden ısı kaybının hesaplanması her bölge için ayrı ayrı yapılır ve elde edilen sonuçlar özetlenir ve bina projesinin ısı mühendisliği doğrulaması için kullanılır. Gömme odaların dış duvarlarının sıcaklık bölgelerinin hesaplanması, yukarıda verilenlere benzer formüllere göre yapılır.
Yalıtılmış bir zeminden ısı kaybı hesaplamalarında (ve yapısının 1,2 W / (m ° C)'den daha düşük bir ısıl iletkenliğe sahip malzeme katmanları içerdiği kabul edilir), bir zeminin ısı transfer direncinin değeri zemindeki yalıtılmamış zemin, her durumda yalıtım katmanının ısı transfer direnci ile artar:
Ru.s = δs / λs,
nerede δу.с- yalıtım tabakasının kalınlığı, m; λw.s- yalıtım tabakası malzemesinin ısıl iletkenliği, W / (m ° C).
Tek katlı çoğu endüstriyel, idari ve konut binasının tabanından kaynaklanan ısı kayıplarının toplam ısı kayıplarının nadiren %15'ini aşmasına ve kat sayısındaki artışla bazen %5'e bile ulaşmamasına rağmen, önem doğru karar görevler...
Birinci katın veya bodrum katının havasından zemine ısı kaybının tanımı, alaka düzeyini kaybetmez.
Bu makale, başlıkta ortaya konan sorunu çözmek için iki seçeneği tartışmaktadır. Sonuçlar - makalenin sonunda.
Isı kaybı göz önüne alındığında, her zaman “bina” ve “tesis” kavramları arasında ayrım yapılmalıdır.
Tüm bina için bir hesaplama yaparken amaç, kaynağın ve tüm ısı besleme sisteminin gücünü bulmaktır.
Her birinin ısı kaybını hesaplarken ayrı bir oda bina, belirli bir iç hava sıcaklığını korumak için belirli bir odaya kurulum için gereken ısıtma cihazlarının (piller, konvektörler vb.) gücünü ve sayısını belirleme sorunu çözülmüştür.
Binadaki hava, Güneş'ten termal enerji alarak ısıtılır, dış kaynaklarısıtma sistemi aracılığıyla ve çeşitli dahili kaynaklardan - insanlardan, hayvanlardan, ofis ekipmanlarından, Ev aletleri, aydınlatma lambaları, sıcak su temini sistemleri.
İç mekan havası, m 2 ° C / W cinsinden ölçülen termal dirençlerle karakterize edilen bina kabuğu yoluyla termal enerji kaybı nedeniyle soğur:
r = Σ (δ ben /λ ben )
δ ben- çevreleyen yapının malzeme tabakasının metre cinsinden kalınlığı;
λ ben- malzemenin W / (m · ° С) cinsinden ısıl iletkenlik katsayısı.
Evi korumak dış ortam tavan (üst üste binme) üst kat, dış duvarlar, pencereler, kapılar, kapılar ve alt katın zemini (muhtemelen bir bodrum katı).
Dış ortam, dışarıdaki hava ve topraktır.
Bir binanın ısı kaybı hesabı, tesisin yapıldığı (veya inşa edileceği) bölgedeki yılın en soğuk beş günlük dönemi için dış havanın tasarım sıcaklığında yapılır!
Ancak, elbette, yılın başka bir zamanı için hesaplama yapmanızı kimse yasaklamıyor.
HesaplamaExcelV.D.'nin genel kabul görmüş bölgesel tekniğine göre zeminden ve zemine bitişik duvarlardan ısı kaybı. Machinsky.
Binanın altındaki toprağın sıcaklığı, öncelikle toprağın ısıl iletkenliğine ve ısı kapasitesine ve yıl boyunca belirli bir alandaki ortam havasının sıcaklığına bağlıdır. Farklı iklim bölgelerinde dış hava sıcaklığı önemli ölçüde farklılık gösterdiğinden, toprak da farklı bir sıcaklığa sahiptir. farklı dönemler farklı alanlarda farklı derinliklerde yıllar.
Çözümü basitleştirmek için zor görev 80 yılı aşkın bir süredir, kapalı yapıların alanını 4 bölgeye ayırma yöntemi, zeminden ve bodrum duvarlarından zemine ısı kaybını belirlemek için başarıyla kullanılmıştır.
Dört bölgenin her biri, m 2 ° C / W cinsinden ısı transferine karşı kendi sabit direncine sahiptir:
R 1 = 2,1 R 2 = 4,3 R 3 = 8,6 R 4 = 14,2
Bölge 1, tüm çevre boyunca dış duvarların iç yüzeyinden ölçülen 2 metre genişliğinde (yapının altında toprak derinleşmemesi durumunda) zeminde bir şerit veya (bir alt zemin veya bodrum durumunda) bir şerittir. aşağı ölçülen aynı genişlik iç yüzeyler dış duvarlar zeminin kenarından.
Bölge 2 ve 3 de 2 metre genişliğindedir ve binanın merkezine daha yakın olan 1. bölgenin arkasında bulunur.
Bölge 4, kalan tüm merkezi kareyi kapsıyor.
Aşağıdaki şekilde 1. bölge tamamen bodrum duvarlarında, 2. bölge kısmen duvarlarda ve kısmen zeminde, 3. ve 4. bölgeler tamamen bodrum kattadır.
Bina darsa, 4. ve 3. bölgeler (ve bazen 2) mevcut olmayabilir.
Meydan seks köşelerdeki bölge 1, hesaplamada iki kez sayılır!
1. bölgenin tamamı dikey duvarlarda bulunuyorsa, alan aslında herhangi bir ekleme yapılmadan kabul edilir.
Bölge 1'in bir kısmı duvarlarda ve bir kısmı zeminde ise, zeminin sadece köşe kısımları iki kez sayılır.
Bölge 1'in tamamı zeminde bulunuyorsa, hesaplanırken hesaplanan alan 2 × 2x4 = 16 m 2 artırılmalıdır (planda dikdörtgen bir ev için, yani dört köşeli).
Bina toprağa gömülü değilse, bu şu anlama gelir: H =0.
Aşağıda hesaplama programının bir ekran görüntüsü bulunmaktadır. Excel ısı kaybı zeminden ve gömme duvarlardan dikdörtgen binalar için.
bölgelerin alanları F 1 , F 2 , F 3 , F 4 sıradan geometri kurallarına göre hesaplanır. Görev zahmetlidir ve genellikle eskiz gerektirir. Program, bu görevin çözümünü büyük ölçüde kolaylaştırır.
Çevredeki toprağa toplam ısı kaybı, kW cinsinden formülle belirlenir:
Q Σ =((F 1 + F1 yıl )/ r 1 + F 2 / r 2 + F 3 / r 3 + F 4 / r 4 ) * (t vr -t nr) / 1000
Kullanıcının Excel tablosundaki ilk 5 satırı doldurması ve aşağıdaki sonucu okuması yeterlidir.
Toprağa ısı kaybını belirlemek için bina bölgelerin alanları manuel olarak sayılması gerekecek ve sonra yukarıdaki formülde değiştirin.
Aşağıdaki ekran görüntüsü, örnek olarak, bir zeminden ve gömme duvarlardan kaynaklanan ısı kaybının Excel'deki hesaplamasını göstermektedir. sağ alt (resme göre) bodrum odası için.
Her oda tarafından toprağa verilen ısı kayıplarının toplamı, tüm binanın zemine olan toplam ısı kayıplarına eşittir!
Aşağıdaki şekil basitleştirilmiş diyagramları göstermektedir tipik tasarımlar zeminler ve duvarlar.
Malzemelerin ısıl iletkenlik katsayıları ( λ ben), oluşturdukları, 1,2 W / (m · ° C) 'den fazladır.
Zemin ve/veya duvarlar yalıtılırsa, yani içlerinde katmanlar bulunur. λ <1,2 W / (m ° C), daha sonra her bölge için direnç aşağıdaki formüle göre ayrı ayrı hesaplanır:
ryalıtımlıben = rılık değilben + Σ (δ J /λ J )
Buraya δ J- metre cinsinden yalıtım tabakasının kalınlığı.
Kütüklerdeki zeminler için, her bölge için, ancak farklı bir formül kullanılarak ısı transferine direnç de hesaplanır:
rgecikmelerdeben =1,18*(rılık değilben + Σ (δ J /λ J ) )
Isı kayıplarının hesaplanmasıHANIM ExcelProfesör A.G.'nin yöntemine göre zemin ve zemine bitişik duvarlardan. Sotnikov.
Yere gömülü binalar için çok ilginç bir teknik, "Binaların yeraltı kısmındaki ısı kaybının termofiziksel hesaplanması" makalesinde anlatılmaktadır. Makale 2010 yılında "AVOK" dergisinin "Tartışma kulübü" bölümündeki 8. sayısında yayınlanmıştır.
Aşağıda yazılanların manasını anlamak isteyenler önce yukarıyı incelemelidir.
AG Esas olarak diğer bilim adamlarının-öncüllerin sonuçlarına ve deneyimlerine dayanan Sotnikov, neredeyse 100 yıl içinde birçok ısı mühendisini endişelendiren konuyu yerden kaldırmaya çalışan birkaç kişiden biri. Temel ısıtma teknolojisi açısından yaklaşımından çok etkilendim. Ancak, uygun anket çalışmasının yokluğunda toprağın sıcaklığını ve termal iletkenlik katsayısını doğru bir şekilde değerlendirmenin zorluğu, A.G. Sotnikov, pratik hesaplamalardan uzaklaşarak teorik düzlemde. Aynı zamanda, V.D.'nin bölgesel yöntemine güvenmeye devam etmek. Machinsky'ye göre, herkes sonuçlara körü körüne inanıyor ve oluşumlarının genel fiziksel anlamını anlayarak, elde edilen sayısal değerlerden kesinlikle emin olamazlar.
Profesör A.G.'nin anlamı nedir? Sotnikov mu? Gömülü bir binanın tabanından kaynaklanan tüm ısı kayıplarının gezegenin iç kısmına "gittiğini" ve zeminle temas eden duvarlardan geçen tüm ısı kayıplarının sonunda yüzeye aktarıldığını ve ortam havasında "çözündüğünü" öne sürüyor.
Bu, alt katın tabanının yeterince derinleşmesi durumunda (matematiksel gerekçe olmadan) gerçeğe biraz benzer, ancak derinlik 1,5 ... 2,0 metreden azsa, varsayımların doğruluğu hakkında şüpheler ortaya çıkar ...
Önceki paragraflarda yapılan tüm kritik açıklamalara rağmen, Profesör A.G.'nin algoritmasının geliştirilmesidir. Sotnikov çok umut verici görünüyor.
Önceki örnekte olduğu gibi aynı bina için zeminden ve duvarlardan zemine ısı kaybını Excel'de hesaplayalım.
İlk veri bloğuna binanın bodrum katının boyutlarını ve hesaplanan hava sıcaklıklarını yazıyoruz.
Ardından, toprak özelliklerini doldurmanız gerekir. Örnek olarak, kumlu toprağı alıp Ocak ayında 2,5 metre derinlikteki termal iletkenlik katsayısını ve sıcaklığını ilk verilere gireceğiz. Bölgeniz için toprağın sıcaklığı ve ısıl iletkenliği internette bulunabilir.
Duvarları ve zemini betonarme yapacağız ( λ = 1.7 W / (m ° C)) 300mm kalınlığında ( δ =0,3 m) termal dirençli r = δ / λ = 0.176 m2°C/W.
Ve son olarak, ilk verilere, zemin ve duvarların iç yüzeylerindeki ve dış hava ile temas halindeki toprağın dış yüzeyindeki ısı transfer katsayılarının değerlerini ekliyoruz.
Program Excel'de hesaplamayı aşağıdaki formüllere göre yapar.
Zemin alanı:
F pl =B * A
Duvar alanı:
F st = 2 *H *(B + A )
Duvarların arkasındaki toprak tabakasının koşullu kalınlığı:
δ dönş. = F(H / H )
Zeminin altındaki toprağın ısıl direnci:
r 17 = (1 / (4 * λ gr) * (π / Flütfen ) 0,5
Zeminden ısı kaybı:
Qlütfen = Flütfen *(Tv — Tgr )/(r 17 + rlütfen + 1 / α c)
Duvarların arkasındaki toprağın ısıl direnci:
r 27 = δ dönş. / λ gr
Duvarlardan ısı kaybı:
QNS = FNS *(Tv — Tn ) / (1 / α n +r 27 + rNS + 1 / α c)
Zemine genel ısı kaybı:
Q Σ = Qlütfen + QNS
Açıklamalar ve sonuçlar.
İki farklı yöntemle elde edilen bir binanın zeminden ve duvarlardan zemine ısı kaybı önemli ölçüde farklıdır. A.G.'nin algoritmasına göre. sotnikov değeri Q Σ =16,146 Genel kabul görmüş "bölgesel" algoritmaya göre değerin neredeyse 5 katı olan KW - Q Σ =3,353 KW!
Gerçek şu ki, gömülü duvarlar ve dış hava arasındaki toprağın azaltılmış termal direnci r 27 =0,122 m 2 ° C / W açıkça küçüktür ve gerçeğe neredeyse hiç karşılık gelmez. Bu, koşullu zemin kalınlığının δ dönş. pek doğru değil!
Ayrıca örnekte seçtiğim duvarların "çıplak" betonarmesi de zamanımız için tamamen gerçek dışı bir seçenek.
Dikkatli bir A.G. Sotnikova, telif hakkı hataları değil, yazarken ortaya çıkan bir dizi hata bulacaktır. Sonra formül (3)'te faktör 2 görünür λ , daha sonra kaybolur. Örnekte, hesaplanırken r 17 üniteden sonra bölme işareti yoktur. Aynı örnekte binanın yer altı kısmındaki duvarlardan ısı kayıpları hesaplanırken nedense formülde alan 2'ye bölünüyor fakat daha sonra değerler yazılırken bölünmüyor... Ne Örnekteki bu yalıtımsız duvarlar ve zemin rNS = rlütfen =2 m2°C/B? Bu durumda kalınlıkları en az 2,4 m olmalıdır! Ve eğer duvarlar ve zemin yalıtılmışsa, öyle görünüyor ki, bu ısı kayıplarını yalıtımsız bir zemin için bölgelere göre hesaplama seçeneği ile karşılaştırmak yanlış.
r 27 = δ dönş. / (2 * λ gr) = K (çünkü((H / H ) * (π / 2))) / K (günah((H / H ) * (π / 2)))
2 faktörünün varlığı ile ilgili soru hakkında λ gr zaten yukarıda söylendi.
Tam eliptik integralleri birbirine böldüm. Sonuç olarak, makaledeki grafiğin işlevi gösterdiği ortaya çıktı. λ gr = 1:
δ dönş. = (½) *İLE(çünkü((H / H ) * (π / 2))) / K (günah((H / H ) * (π / 2)))
Ancak matematiksel olarak doğru olmalıdır:
δ dönş. = 2 *İLE(çünkü((H / H ) * (π / 2))) / K (günah((H / H ) * (π / 2)))
veya faktör 2 y ise λ gr gerekli değil:
δ dönş. = 1 *İLE(çünkü((H / H ) * (π / 2))) / K (günah((H / H ) * (π / 2)))
Bu, grafiği belirlemek için δ dönş. hatalı 2 veya 4 kat daha düşük değerler veriyor...
Herkesin, bölgelere göre zemine ve duvarlara olan ısı kaybını "saymak" veya "belirlemek"ten başka seçeneği olmadığı ortaya çıktı? 80 yıldır başka düzgün bir yöntem icat edilmedi. Veya ortaya çıktı, ancak kesinleşmedi mi?
Blog okuyucularını gerçek projelerde her iki hesaplama seçeneğini de test etmeye ve sonuçları karşılaştırma ve analiz için yorumlarda sunmaya davet ediyorum.
Bu makalenin son bölümünde söylenen her şey yalnızca yazarın görüşüdür ve nihai gerçek olduğunu iddia etmez. Bu konuyla ilgili uzmanların görüşlerini yorumlarda duymaktan memnuniyet duyarım. A.G.'nin algoritmasını sonuna kadar anlamak istiyorum. Sotnikov, çünkü aslında genel olarak kabul edilen yöntemden daha titiz bir termofiziksel doğrulamaya sahip.
yalvarırım saygı duymak yazarın dosyayı hesaplama programları ile indirme çalışması makale duyurularına abone olduktan sonra!
Not (25.02.2016)
Yazıyı yazdıktan neredeyse bir yıl sonra, bahsettiğimiz konuları biraz daha üst sıralara çıkarmayı başardık.
İlk olarak, Excel'de ısı kaybını A.G. yöntemine göre hesaplamak için bir program. Sotnikova, her şeyin doğru olduğunu düşünüyor - tam olarak A.I.'nin formüllerine göre. Pekhoviç!
İkincisi, A.G.'nin makalesinden formül (3). Sotnikova şöyle görünmemeli:
r 27 = δ dönş. / (2 * λ gr) = K (çünkü((H / H ) * (π / 2))) / K (günah((H / H ) * (π / 2)))
A.G.'nin makalesinde Sotnikov doğru bir kayıt değil! Ama sonra grafik oluşturulur ve örnek doğru formüller kullanılarak hesaplanır !!!
A.I.'ye göre öyle olmalı. Pekhovich (sayfa 110, 27. maddeye ek görev):
r 27 = δ dönş. / λ gr= 1 / (2 * λ gr) * K (çünkü((H / H ) * (π / 2))) / K (günah((H / H ) * (π / 2)))
δ dönş. = R27 * λ gr = (½) * K (çünkü((H / H ) * (π / 2))) / K (günah((H / H ) * (π / 2)))
Yerde bulunan, değişen derecelerde binaların termal hesaplamalarının özü, atmosferik "soğukluğun" termal rejimleri üzerindeki etkisini veya daha doğrusu, belirli bir toprağın belirli bir odayı atmosferik sıcaklık etkilerinden ne ölçüde yalıttığını belirlemeye indirgenir. . Çünkü Toprağın ısı yalıtım özellikleri çok fazla faktöre bağlı olduğundan, 4 bölge adı verilen teknik benimsenmiştir. Toprak tabakası ne kadar kalın olursa, ısı yalıtım özelliklerinin o kadar yüksek olduğu (atmosferin etkisinin daha büyük ölçüde azaldığı) basit varsayımına dayanır. Atmosfere olan en kısa mesafe (dikey veya yatay olarak), 3'ü genişliğe (zemin boyunca bir zemin ise) veya derinliğe (eğer bunlar zemin boyunca duvarlarsa) 2 metre olan 4 bölgeye ayrılmıştır ve dördüncüsü bu özelliklere sonsuza eşittir. 4 bölgenin her birine ilkeye göre kendi kalıcı ısı yalıtım özellikleri atanır - bölge ne kadar uzaksa (seri numarası ne kadar büyükse), atmosferin etkisi o kadar az olur. Resmileştirilmiş yaklaşımı atlayarak, odadaki bir nokta atmosferden ne kadar uzaksa (2 m'lik bir çoklukla), daha uygun koşullar (atmosferin etkisi açısından) o kadar basit bir sonuca varabiliriz. olacak.
Böylece, koşullu bölgelerin sayımı, zemin boyunca duvarlar olması koşuluyla, duvar boyunca zemin seviyesinden başlar. Zemin boyunca duvar yoksa, ilk bölge dış duvara en yakın zemin şeridi olacaktır. Ayrıca, 2. ve 3. bölgeler 2 metre genişliğinde numaralandırılmıştır. Kalan bölge 4. bölgedir.
Bölgenin duvarda başlayıp yerde bitebileceğini düşünmek önemlidir. Bu durumda özellikle hesaplama yaparken dikkatli olmalısınız.
Zemin yalıtımlı değilse, yalıtımsız zeminin bölgelere göre ısı transfer dirençlerinin değerleri:
bölge 1 - R n.p. = 2.1 m2 * B / B
bölge 2 - R n.p. = 4,3 m2 * B/B
bölge 3 - R n.p. = 8,6 m2 * B / B
bölge 4 - R n.p. = 14,2 m2 * B/B
Yalıtımlı zeminlerin ısı transferine karşı direncini hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanabilirsiniz:
- yalıtımsız zeminin her bölgesinin ısı transferine karşı direnç, m2 * C / W;
- yalıtım kalınlığı, m;
- yalıtımın ısıl iletkenlik katsayısı, W / (m * C);
Zeminden ve tavandan ısı kaybını hesaplamak için aşağıdaki verilere ihtiyacınız vardır:
- evin boyutları 6 x 6 metredir.
- Zeminler 32 mm kalınlığında oluklu, 0,01 m kalınlığında sunta ile kaplanmış, 0,05 m kalınlığında mineral yün izolasyonu ile yalıtılmış kenarlı levhalardır.Evin altında sebze depolamak ve konservasyon için bir yeraltı vardır. Kışın yeraltında sıcaklık ortalama +8°C'dir.
- Tavan - tavanlar ahşap panellerden yapılmıştır, tavanlar çatı katının yanından 0.15 metre kalınlığında mineral yün yalıtım tabakası ile buhar-su yalıtım tabakası ile yalıtılmıştır. Tavan arası yalıtım yapılmamıştır.
Zeminden ısı kaybının hesaplanması
R levhaları = B / K = 0.032 m / 0.15 W / mK = 0.21 m²x ° C / W, burada B malzemenin kalınlığı, K ise ısı iletkenlik katsayısıdır.
R dsp = B / K = 0.01m / 0.15W / mK = 0.07m²x ° C / W
R ısı yalıtımı = B / K = 0.05 m / 0.039 W / mK = 1.28 m2x ° C / W
R katının toplam değeri = 0.21 + 0.07 + 1.28 = 1.56 m2x ° C/W
Yeraltında kışın sıcaklığın sürekli olarak yaklaşık + 8 °C'de tutulduğu düşünülürse, ısı kaybını hesaplamak için gerekli dT 22-8 = 14 dereceye eşittir. Şimdi zeminden ısı kaybını hesaplamak için tüm verilere sahibiz:
Kat Q = SхdT / R = 36 m2х14 derece / 1.56 m2х ° С / W = 323,07 Wh (0,32 kWh)
Tavandan ısı kaybının hesaplanması
Tavan alanı, S katı ile aynıdır tavan = 36 m 2
Tavanın ısıl direncini hesaplarken ahşap panelleri hesaba katmıyoruz çünkü birbirleriyle sıkı bir bağlantısı yoktur ve ısı yalıtkanı görevi görmezler. Bu nedenle, tavanın ısıl direnci:
R tavan = R yalıtım = yalıtım kalınlığı 0,15 m / yalıtımın ısıl iletkenliği 0,039 W / mK = 3,84 m2x ° C / W
Tavandan ısı kaybını hesaplıyoruz:
Tavanın Q'su = SхdT / R = 36 m2х52 derece / 3,84 m2х ° С / W = 487,5 Wh (0,49 kWh)
Daha önce yer altı suyu seviyesi 6m ve derinliği +3 derece olan 6m genişliğindeki bir ev için zeminin yerden ısı kaybını hesaplamıştık.
Sonuçlar ve problem ifadesi burada -
Ayrıca sokak havasına ve yerin derinliklerine ısı kaybını da hesaba kattık. Şimdi sinekleri pirzolalardan ayıracağım, yani dış havaya ısı transferi hariç, hesabı tamamen toprağa yapacağım.
Önceki hesaplamadan (yalıtımsız) seçenek 1 için hesaplamalar yapacağım. ve aşağıdaki veri kombinasyonları
1.GLV 6m, GWL'de +3
2.GLV 6m, GWL'de +6
3. GWL 4m, GWL'de +3
4. GWL 10m, GWL'de +3.
5. GWL 20m, GWL'de +3.
Böylece yeraltı suyu seviyesinin derinliğinin etkisi ve sıcaklığın yeraltı suyu seviyesine etkisi ile ilgili konuları kapatacağız.
Hesaplama, daha önce olduğu gibi sabittir, mevsimsel dalgalanmaları hesaba katmaz ve dışarıdaki havayı hiç hesaba katmaz.
Koşullar aynı. Zemin Lambda = 1, duvarlar 310mm Lambda = 0.15, zemin 250mm Lambda = 1.2'dir.
Sonuçlar, daha önce olduğu gibi, her biri iki resim (izotermler ve "IK") ve sayısaldır - toprağa ısı transferine karşı direnç.
Sayısal sonuçlar:
1.R = 4.01
2.R = 4.01 (Fark için her şey normalleştirildi, yoksa olmaması gerekirdi)
3.R = 3.12
4.R = 5.68
5.R = 6.14
Değerler hakkında. Bunları GWL derinliği ile ilişkilendirirsek, aşağıdakileri elde ederiz.
4m. R / L = 0.78
6m. R / L = 0.67
10m. R / L = 0,57
20m. R / L = 0.31
R / L, sonsuz büyük bir ev için bire (veya daha doğrusu, toprak ısıl iletkenliğinin ters katsayısına) eşit olacaktır, ancak ev boyutlarımız, ısı kayıplarının gerçekleştirildiği derinlikle karşılaştırılabilir ve ev karşılaştırıldığında daha küçüktür. derinlikle, bu oran daha az olmalıdır.
Ortaya çıkan R / L bağımlılığı, evin genişliğinin GWL'ye (B / L) oranına, artı daha önce de belirtildiği gibi B / L-> sonsuz R / L-> 1 / Lambda için bağlı olmalıdır.
Toplamda, sonsuz uzunlukta bir ev için aşağıdaki noktalar vardır:
S/B | Sağ * Lambda / L
0 | 1
0,67 | 0,78
1 | 0,67
1,67 | 0,57
3,33 | 0,31
Bu bağımlılık, üstel olanla iyi bir şekilde tahmin edilir (yorumdaki grafiğe bakın).
Ayrıca, üs, fazla doğruluk kaybı olmadan daha basit bir şekilde yazılabilir, yani
R * Lambda / L = EXP (-L / (3B))
Bu formül aynı noktalarda aşağıdaki sonuçları verir:
0 | 1
0,67 | 0,80
1 | 0,72
1,67 | 0,58
3,33 | 0,33
Onlar. %10 içinde hata, yani oldukça tatmin edici.
Bu nedenle, herhangi bir genişliğe sahip sonsuz bir ev ve dikkate alınan aralıktaki herhangi bir GWL için, GWL'de ısı transferine direnci hesaplamak için bir formülümüz var:
R = (L / Lambda) * EXP (-L / (3B))
burada L, yeraltı suyu seviyesinin derinliği, Lambda toprağın ısıl iletkenliği, B evin genişliğidir.
Formül, 1.5 ila yaklaşık sonsuz (yüksek GWL) L / 3B aralığında geçerlidir.
Formülü daha derin yeraltı suyu seviyeleri için kullanırsak, formül önemli bir hata verir, örneğin, evin 50m derinliği ve 6m genişliği için, elimizde: R = (50/1) * exp (-50/18) = 3.1, ki bu açıkça çok küçük.
Herkese iyi günler!
Sonuçlar:
1. GWW derinliğindeki bir artış, ısı kaybında karşılık gelen bir azalmaya yol açmaz. yeraltı suyu her şey dahil olduğundan büyük miktar toprak.
2. Aynı zamanda, 20m ve daha fazla GWL tipine sahip sistemler, evin "yaşamı" sırasında hesaplamada alınan hastaneye asla gitmeyebilir.
3. Yere R o kadar büyük değil, 3-6 seviyesinde, bu nedenle zemin boyunca zeminin derinliklerinde ısı kaybı çok önemli. Bu, bir bant veya kör alan yalıtılırken ısı kaybında büyük bir azalma olmadığı konusunda daha önce elde edilen sonuçla tutarlıdır.
4. Sonuçlardan bir formül türetilmiştir, sağlık için kullanın (kendi risk ve riskinize bağlı olarak, doğal olarak, formülün ve diğer sonuçların güvenilirliğinden ve bunların uygulanabilirliğinden sorumlu olmadığımı önceden bilmenizi isterim. uygulama).
5. Aşağıdaki yorumda yapılan küçük bir araştırmadan yola çıkarak. Dışarıdaki ısı kaybı, zemine olan ısı kaybını azaltır. Onlar. İki ısı transfer sürecini ayrı ayrı ele almak yanlıştır. Ve sokaktan gelen ısı korumasını artırarak, zemine olan ısı kaybını arttırıyoruz ve böylece daha önce elde edilen ev konturunu ısıtmanın etkisinin neden bu kadar önemli olmadığı ortaya çıkıyor.
