En av de første stadiene
å designe et klimaanlegg er beregningen av varmetilførselen til rommet. Strengt tatt kommer dette problemet ned til å løse differensialligninger. Denne tilnærmingen er imidlertid uakseptabel for tekniske beregninger. I tillegg kan det hende at noen av ligningene ikke har en analytisk løsning og må løses
numeriske metoder, det vil si å bruke spesiell programvare.
Nå kan du finne mange programmer som beregner varmestrøm inn i et rom. Alle kan deles inn i to kategorier. De første er nøyaktige, de løser differensialligninger, men distribueres ikke gratis. Du finner dem ikke på Internett, og ikke alle selskaper som driver med klimakontrollutstyr har råd til å kjøpe et slikt program.
Andre programmer er bygget ved å bruke de mest forenklede metodene til skade for beregningsnøyaktigheten. Disse programmene er vanligvis gratis og derfor populære. Men spørsmålet oppstår om omfanget av deres anvendelse. For hvilken geografisk breddegrad og lengdegrad er beregningsresultatene gyldige? Er det virkelig mulig å oppnå noe nøyaktige resultater for både Murmansk og Krasnodar uten å spesifisere lokaliteten?
Og det er en ulempe til, felles for begge kategorier av programmer. De er sjelden i samsvar med innenlandske forskriftsdokumenter: byggeforskrifter og regler.
På nettsiden til Moskva-representantkontoret til MITSUBISHI ELECTRIC (www.mitsubishi-aircon.ru) i seksjonen "For spesialister / å hjelpe designeren" er det gitt et program som implementerer metodikken angitt i håndbok 2.91 til SNiP 2.04.05 -91 “Beregning av varmegevinst fra solinnstråling i lokaler” . Beregningen er basert på følgende forskriftsdokumentasjon:
- SNiP 23-01-99 "Bygningsklimatologi";
- SNiP II-3-79 "Byggvarmeteknikk";
- SNiP 2.04.05-91 (2000) "Oppvarming, ventilasjon og klimaanlegg."
Hovedmodulen til programmet inkluderer databaser som inneholder termiske indikatorer for byggematerialer og strukturer, fylling av lysåpninger, solbeskyttelsesenheter, samt en database over klimatiske parametere for den varme perioden av året i forskjellige byer i Russland, Ukraina og Republikken Hviterussland. Mengden varme fra solstråling som kommer inn i vertikale og horisontale overflater, samt gjennom innglassing av lysåpninger for den tilsvarende geografiske breddegraden, velges automatisk fra tabellene.
Programmet beregner ikke bare de maksimale varmetilførslene, men også deres timeverdier. Dette er spesielt viktig når du designer flersonesystemer, siden det er nødvendig å kjenne den ikke-samtidige varmebelastningen i forskjellige rom. Basert på de oppnådde resultatene kan vi konkludere med at det er tillatt å bruke innendørsenheter hvis totale ytelse overstiger kapasiteten til kompressor-kondenseringsenheten.
I tillegg til de totale varmetilførslene per time, vises alle komponentene separat: varmetilførsler fra solstråling som absorberes av rommet og overføres til luften, varmestrømmer ved varmeoverføring gjennom vinduer, massive utvendige innkapslinger (yttervegger og belegg). Takket være dette er det mulig å evaluere bidraget fra hver komponent til den totale varmetilførselen.
Utdata fra mellomliggende beregningsresultater er også gitt, som om nødvendig gjør det mulig å "manuelt" kontrollere riktigheten av resultatene. Når du analyserer beregningsresultatene, må det huskes at varmeavgivelsen fra kunstig belysning, teknologisk utstyr og materialer, frigjøring av varme og fuktighet fra mennesker, samt varmestrømmen med infiltrerende luft må beregnes uavhengig. Som regel forårsaker dette ikke vanskeligheter.
Varmetilskuddet fra solinnstrålingen beregnet av programmet varmer opp luften i rommet uten å endre fuktighetsinnholdet (fornuftig varme). Ikke glem at den fulle kjølekapasiteten til klimaanlegget, som vanligvis er angitt i spesifikasjonene og katalogene, brukes på å redusere lufttemperaturen, samt på kondensering av overflødig fuktighet. Dessuten kan disse kostnadene være like for komfortklasse klimaanlegg.
På den samme informasjonsressursen finner du et annet program som bestemmer frigjøring av varme og fuktighet av mennesker avhengig av energien de brukte og temperaturen i rommet. Det er enkelt å utføre en slik beregning selv ved hjelp av tabeller, men det er mer praktisk å bruke et program, siden det interpolerer mellomverdier som ikke er i de originale tabellene.
Artikkelen ble utarbeidet av spesialister fra selskapet "ARCTIKA"
Ved valg av eventuelt VVS-systemutstyr, inkl. klimaanlegg, er det veldig viktig å riktig beregne varmestrømmen i rommet. Tross alt avhenger ikke bare mikroklimaet av dette. Å ta hensyn til de intense varmetilstrømningene til et rom når du for eksempel beregner et varmesystem, vil bidra til å spare på varmeutstyr og energi, og å undervurdere dem når du beregner et ventilasjons- og spesielt klimaanlegg kan føre til økt slitasje og en reduksjon i utstyrets levetid.
Beregning av varmetilførsel i et rom kan gjøres på forskjellige måter det er flere metoder; Noen er mer detaljerte og brukes oftere ved beregning av ventilasjons- og luftkondisjoneringssystemer for industribygg, mens andre, svært forenklede metoder for å beregne varmetilførsel, brukes av ledere ved salg av klimaanlegg. Slik program for omtrentlig beregning og valg av klimaanlegg, for eksempel ligger.
Beregningen av varmetilførsler gitt nedenfor tar hensyn til alle de viktigste varmetilførslene, hvis undervurdering etter vår mening er uønsket. Henholdsvis program for beregning av varmetilførsel ved å bruke denne metoden kan du finne .
For langsiktig pålitelig drift av klimaanlegget er det viktig at kjølekapasiteten er litt større enn den faktiske varmestrømmen i rommet.
Først av alt, ta hensyn eksterne varmeinntak
. Dette er for det første solstråling som trenger inn gjennom vindusåpninger. Mengden termisk energi som tilføres på denne måten avhenger av plasseringen av vinduet i forhold til kardinalretningene, området og tilstedeværelsen / fraværet av solbeskyttelseselementer på det:
Q vinduer = q vinduer F vinduer k, Hvor
q vinduer- spesifikk termisk effekt fra solstråling avhengig av orienteringen til vinduet W/m 2.
F-vindu - arealet av den glaserte delen av vinduet, m2;
k - koeffisient som tar hensyn til tilstedeværelsen av solbeskyttelseselementer på vinduet.
Varmetilførsel fra en oppvarmet beskyttelsesstruktur:
q ZS - spesifikk termisk kraft for varmeoverføring av beskyttelsesstrukturen, W/m 2.
F ZS - område av beskyttelsesstrukturen, m 2.
For en konstant åpen ytterdør er varmetilførselen 300 W.
Sekund gruppe varmetilførsel, dette varmeavgivelse fra interne kilder innendørs - fra mennesker, belysning, elektrisk utstyr.
Varmeutslipp fra mennesker:
Q l = q l n, Hvor
n er antall personer i den tilsvarende staten;
q l - varmeutvikling per person, W/person.
Varmeutslipp fra elektrisk utstyr:
Q e = N e m Jeg, Hvor
m - antall utstyrsenheter;
N e - elektrisk kraft til et utstyr, W;
i er koeffisienten for konvertering av elektrisk energi til termisk energi.
For en datamaskin antas varmespredningen å være 300 W.
Beregningen av varmetilførselen til rommet kan betraktes som komplett.
Den totale mengden varmetilførsel i rommet vil være:
ΣQ = Σ Q vinduer + ΣQ ZS + ΣQ l + Σ
Q e
Deretter velges klimaanlegget. Kjølekapasiteten til det valgte klimaanlegget skal være 10-20% høyere enn den totale mengden varmetilførsel i rommet:
Q cond = (1,1-1,2) ΣQ
Varmefrigjøring fra drift av elektrisk drevet utstyr på grunn av overgangen av mekanisk energi til termisk energi bestemmes fra uttrykket
Q Om = 1000 N munn· n · k isp k V, W, (1)
Hvor N munn– den installerte effekten til den elektriske motordriften per utstyrsenhet, kW, bestemmes av oppgaven; k isp– kraftutnyttelsesfaktor for elektrisk motor, det anbefales vanligvis å ta 0,8; k V– samtidighetskoeffisienten for utstyrsdrift, bestemt av oppgaven, kan tas lik 1. Verdi Q Om er ikke avhengig av perioden av året.
Varmegevinst fra belysning for de varme og kalde periodene av året beregnes
Q oc = 1000 N oc · n k V · en, W, (2)
Hvor N OS- - effekt av en belysningsinstallasjon, kW; n – antall belysningsinstallasjoner; k V– koeffisient for samtidig drift av belysningsinstallasjoner: i den kalde perioden kan k tas V=1,0, i varmeperioden k V= 0,5 - 0,6 – som spesifisert; EN- koeffisient som tar hensyn til typen belysningsinstallasjon, som reguleres av SNiP og kan bestemmes fra applikasjonen, tabellen. P-3.
Varmegevinst fra belysning kan beregnes på en annen måte
Q oc = F· q oc k V, W, (3)
Hvor F– gulvflate i rommet, m2; q OS= 40 W/m2 – belysningsstandard 1m2 i henhold til SNiP; k V– koeffisient for samtidig drift av belysningsinstallasjoner.
Varmetilførsel fra servicepersonell for de kalde og varme periodene av året er beregnet fra uttrykket
hvor m er antall ansatte; Q åpenbart– fornuftig varmeavgivelse fra én person, kJ/t; r = 2250 kJ/kg – latent fordampningsvarme; W P– fuktavgivelse fra én person, g/t.
Tallverdier Q åpenbart Og W P bestemmes i samsvar med SNiP avhengig av innelufttemperaturen og alvorlighetsgraden av arbeidskraft og kan bestemmes fra vedlegget, tabell. P-4.
Varmetilskudd fra solstråling gjennom lys (vindu) åpninger beregnes kun for den varme perioden av året
Q ons = F ost· q ost · EN ost k , W, (5)
Hvor F ost– total glassflate, m2; q ost– tettheten til varmefluksen som overføres på grunn av solstråling, avhengig av orienteringen av lysåpningene til kardinalpunktene; EN ost– empirisk koeffisient avhengig av typen glass; k er en empirisk koeffisient avhengig av glassets gjennomsiktighet.
Numerisk verdi av q ost i samsvar med SNiP, avhengig av egenskapene til glasset og den geografiske plasseringen av objektet, kan det bestemmes fra vedlegget, tabellen. P-5.
Numerisk verdi EN ost andk i samsvar med SNiP kan bestemmes fra applikasjonen, henholdsvis tabellen. P-6 og tabell. P-7.
Varmeøkning gjennom eksterne kapslinger fra utsiden på grunn av den høyere temperaturen på uteluften ved design av klimaanlegg beregnes for varmeperioden dersom designtemperaturen til uteluften overstiger designtemperaturen til inneluften med 5°C eller mer , dvs. t n T – t V T 5С
Q ogre = F ogre k ogre · (t n T - t V T ) , W, (6)
hvorF ogre– overflate på utvendig gjerde minus glassflate, m 2 ;k ogre t n T Og t V T- henholdsvis den beregnede temperaturen på uteluften og inneluften, С.
Ikke beregnet for etasjer plassert i bakken eller over kjellere. For et kombinert tak bør varmetilførselen til rommene i overetasjen beregnes separat.
Varmeoverføringskoeffisienten beregnes under hensyntagen til alle termiske motstander
, (7)
Hvor V Og n- henholdsvis varmeoverføringskoeffisienten fra inneluft til veggen og fra yttersiden av veggen til uteluft, W/(m 2 С); Jeg– tykkelsen på de individuelle lagene som utgjør veggen, m; Jeg– varmeledningskoeffisient for materialene som veggen er laget av, W/(m С).
Numeriske verdier av varmeoverføringskoeffisienter kan bestemmes i samsvar med SNiP i henhold til vedlegget, tabellen. P-8 og P-9. De termiske konduktivitetskoeffisientene til noen materialer er gitt i vedlegget, tabell. P-10.
For rom i øverste etasje i fravær av loftsetasje (kombinert tak), beregnes varmetilskuddet gjennom taket ved hjelp av formlene (6) og (7) separat fra sideflatene på veggene.
Den totale varmetilførselen til rommet for den varme perioden av året i det generelle tilfellet er
Q T = Q Om +Q OS +Q op +Q ons +Q ogre, W, (8)
for den kalde årstiden
Q X = Q Om +Q OS +Q op, tirs. (9)
Beregning av varmetap i et rom
Varmetap beregnes kun for den kalde perioden av året.
Varmetap gjennom innglassede vinduslysåpninger bestemmes ut fra uttrykket
Q ost= F ost· k · (t V X -t n X ) , W, (10)
Hvor F ost– total glassflate, m 2 k – varmeoverføringskoeffisient gjennom vindusåpninger, W/(m 2 С); t V X Og t n X– henholdsvis de beregnede inne- og utetemperaturene for den kalde perioden av året, С.
Verdiene til varmeoverføringskoeffisienten bestemmes i henhold til SNiP i henhold til vedlegget, tabellen. P-11.
Varmetap gjennom utvendige kapslinger (sidevegger, gulv, tak) beregnes fra uttrykket
Q ogre = F ogre k ogre · (t V X -t n X ) n, W, (11)
Hvor F ogre- overflate av ytre gjerder (minus arealet av vinduer og døråpninger), m2; k ogre– varmeoverføringskoeffisient gjennom gjerder, W/(m 2 С); t V X Og t n X– henholdsvis de beregnede temperaturene for inne- og uteluft for den kalde perioden, С n – empirisk korreksjonsfaktor, avhengig av gjerdets art.
Varmeoverføringskoeffisienten k bestemmes av formel (7). Noen av de vanligste gjerdedesignene er vist i fig. 3.
Verdien av den empiriske koeffisienten n i formel (11) kan tas i henhold til SNiP i henhold til vedlegg, tabell. P-12.
Ris. 3. De vanligste gjerdedesignene:
a - sidevegger; b - tak; c - tak mellom gulv;
For betingelsene for oppgaven som vurderes, beregnes varmetap for lokalene i andre etasje kun gjennom vindusåpninger og sidevegger. For rom i første etasje, i tillegg til ovennevnte, bør du beregne varmetap gjennom gulvet (over kjelleren), og for rom i tredje etasje - gjennom taket.
Det totale varmetapet ved rommet for den kalde perioden av året vil være
Q svette X = Q ost X + Q ogre X, tirs. (12)
For hvert punkt i Russland samlet vi inn strålingsdata med en nøyaktighet på 0,1 grader i bredde- og lengdegrad. Dataene ble vennlig levert av NASA-tjenesten der målingshistorien har blitt utført siden 1984.
For å bruke kalkulatoren vår, velg plasseringen av ditt solenergianlegg ved å flytte markøren på kartet eller bruk søkefeltet på kartet. Kalkulatoren vår fungerer bare innenfor Russlands territorium.
1. Hvis du vet hvilke solcellepaneler du skal bruke, eller de allerede er installert i solcellestasjonen din - velg solcellepaneler med nødvendig effekt og mengde.
2. Spesifiser vinkelen på taket og installasjonsstedet. Kalkulatoren vår viser også automatisk den optimale helningsvinkelen til solcellepanelet for det valgte stedet. Vinkelen vises for vinteren, den optimale er gjennomsnittlig for hele året, for sommeren. Dette er spesielt viktig hvis du bare planlegger å installere en solcellestasjon og under konstruksjonen vil du kunne indikere for byggherrene den nødvendige vinkelen for å installere solsystemet.
Hvis du for eksempel planlegger å installere solcellepaneler på taket av huset ditt og installasjonsvinkelen er forhåndsbestemt av designet, angi det bare i det vilkårlige inndatafeltet for vinkel.
Vår kalkulator vil beregne basert på vinkelen på taket ditt.
3. Det er svært viktig å korrekt vurdere kraften til strømforbrukerne til solcellestasjonen når du velger det nødvendige antallet solcellepaneler.
I belastningskalkulatoren for et solkraftverk velger du de elektriske apparatene du vil bruke, spesifiser antall og effekt i watt, samt omtrentlig brukstid per dag.
For et lite hus velger vi for eksempel:
- Elektriske lamper - 3 stykker med en effekt på 50 W hver, fungerer 6 timer om dagen - totalt 0,9 kW timer / dag.
- TV - 1 stk med en effekt på 150 W, jobber 4 timer i døgnet - totalt 0,6 kW timer/dag.
- Kjøleskap - 1 stk med en effekt på 200 W, fungerer 6 timer i døgnet - totalt 1,2 kW timer/dag.
- Datamaskin - 1 stk med en effekt på 350 W, jobber 3 timer om dagen - totalt 1,05 kW timer/dag.
TV-en er moderne med flatskjerm, LED forbruker fra 100 til 200 W, kjøleskapet har kompressor og fungerer ikke hele tiden, men kun når det trengs kulde, d.v.s. Jo oftere du åpner kjøleskapsdøren, jo mer strøm vil den bruke. Vanligvis fungerer kjøleskapet 6 timer om dagen, resten av tiden hviler det. For eksempel bruker du en datamaskin i gjennomsnitt 3 timer om dagen.
Under gitte forbruksforhold vil du få nødvendig strøm til å drive dine elektriske apparater.
For vårt eksempel vil dette være 3,75 kW/time per dag.
La oss velge det nødvendige antallet solcellepaneler for vårt eksempel, i St. Petersburg-regionen:
La oss ta 250W solcellemoduler og sette den optimale tiltvinkelen foreslått av programmet til 60 grader.
Ved å øke antall solcellepaneler vil vi se at når vi installerer 3 solcellemoduler på 250 W, begynner forbruket av våre elektriske apparater på 3,75 kW per dag å overlappe på produksjonsplanen fra april til september, noe som er nok for disse menneskene. som for eksempel oppholder seg i landet om sommeren.
Skal du drive solenergi hele året, så trenger du minst 6 solcellemoduler på 250 W hver, og gjerne 9 stk. Vær også oppmerksom på at om vinteren fra november til midten av januar i St. Petersburg er det mer sannsynlig at det ikke er sol enn det er. Og på denne tiden av året vil du bruke en bensin-dieselgenerator for å lade opp batteriene.
Under utgangsgrafen er det en oppsummeringstabell med numeriske data om utgangen til solkraftverket i en praktisk numerisk form.
Fyll ut skjemaet nedenfor, send oss dine beregningsdata og motta et kommersielt tilbud på ditt solenergianlegg.
Beregning av et solkraftverk ved hjelp av kalkulator er foreløpig. Hvert prosjekt er individuelt; for å formulere et endelig nøkkelferdig forslag, under hensyntagen til installasjon og mulighetsstudie, anbefaler vi å konsultere våre spesialister på telefon eller bestille en ingeniør til å besøke deg. Basert på resultatene av samtalen vil våre spesialister utarbeide og gi et omfattende forslag til kostnad og installasjon av ditt solenergianlegg.
For at våre ledere skal kunne utarbeide foreløpige beregninger for deg på kostnad for utstyr og installasjon, send oss dine beregningsdata. Hvis informasjonen ikke er nok, vil vår spesialist kontakte deg for avklaring.
